Fundição de aço inoxidável personalizado: Fundição de alta qualidade da China

1. Introdução

A fundição de aço inoxidável é um processo crítico de fabricação usado para criar componentes de alto desempenho entre as indústrias que exigem resistência à corrosão, durabilidade, e precisão dimensional.

Derramando aço inoxidável fundido em moldes personalizados, Peças complexas podem ser produzidas com tolerâncias apertadas e excelentes acabamentos de superfície, tornando-o uma solução ideal para aplicações complexas e de alta resistência.

Comparado a outros métodos de formação de metal, como forjamento ou usinagem, A fundição de aço inoxidável oferece liberdade de design aprimorada, eficiência do material, e adequação para volumes de produção de baixo a médio porte.

Seu significado cresceu em setores como energia, automotivo, Aeroespacial, processamento de alimentos, e engenharia marinha, onde desempenho e longevidade são não negociáveis.

2. O que é fundição de aço inoxidável?

Aço inoxidável A fundição é um processo de formação de metais de precisão no qual o aço inoxidável fundido é derramado em um molde para criar componentes complexos e de alto desempenho.

Combina as propriedades resistentes à corrosão do aço inoxidável com a precisão e a flexibilidade de design das técnicas modernas de fundição.

Este processo permite que os fabricantes produzam peças com geometrias complexas, paredes finas, e acabamentos superficiais finos difíceis ou não econômicos de obter através da usinagem ou forjamento.

A fundição de aço inoxidável pode ser realizada usando vários métodos, incluindo elenco de investimento, fundição de areia, e fundição de moldes de casca, dependendo do tamanho da peça, forma, e requisitos de desempenho.

Ele suporta uma ampla gama de notas inoxidáveis - como austenítico, martensítico, duplex, e aços endurecidos pela precipitação-oferecendo propriedades mecânicas personalizadas para força, resistência, ou resistência ao calor.

3. Graus de aço inoxidável comum para elenco

A fundição de aço inoxidável abrange uma ampla gama de ligas, cada um projetado para atender aos critérios de desempenho específicos.

Essas notas são categorizadas principalmente com base em sua microestrutura: austenítico, martensítico, ferrítico, duplex, e endurecimento por precipitação (Ph) Aços inoxidáveis.

Graus de aço inoxidável comum para elenco

4. Métodos de fundição de aço inoxidável

Fundição de investimentos em aço inoxidável (Elenco de cera perdida)

Fundição de investimento é uma técnica de fundição de precisão que começa com a criação de um modelo de cera que replica a geometria da parte final.

Este padrão de cera é montado em uma árvore de cera (para processamento em lote) e caiu repetidamente em uma pasta de cerâmica para construir uma concha.

Depois que a cerâmica endurece, Todo o molde é aquecido para derreter a cera (DeWaxing), deixando uma cavidade de cerâmica oca.

O aço inoxidável fundido é então derramado na concha aquecida, permitindo preenchimento detalhado.

Uma vez solidificado, A concha de cerâmica é quebrada, e o elenco é limpo, tratado termicamente, e terminado conforme necessário.

• A concha pode suportar altas temperaturas, permitindo peças fundidas intrincadas e de paredes finas.
• Comum para peças que requerem tolerâncias dimensionais apertadas (± 0,1 mm), Acabamentos superficiais suaves (RA 3.2-6,3 µm), e recursos internos complexos.

Fundição de areia de aço inoxidável

A fundição de areia utiliza um molde descartável feito de areia de sílica, normalmente ligado a argila ou ligantes químicos.

Um padrão de madeira ou metal é pressionado na areia para formar uma cavidade negativa. Para recursos internos complexos, Os núcleos de areia são inseridos.

As metades do molde estão presas, e o aço inoxidável fundido é derramado na cavidade através de um sistema de bloqueio.

Após refrigeração e solidificação, O molde de areia está quebrado, revelando o elenco difícil.

• Este método é altamente flexível em termos de tamanho e peso - capaz de produzir peças de alguns quilos a várias toneladas.
• As tolerâncias são mais soltas (± 1,5 mm ou mais), e o acabamento da superfície é mais grossa (RA 12,5-25 µm), muitas vezes exigindo pós-formação.

Fundição de molde de casca de aço inoxidável

Fundição de moldes de casca é uma variação da fundição em areia que utiliza resina revestida, areia de grão fino e um padrão de metal aquecido.

O padrão aquecido faz com que a resina cure enquanto a areia entra em contato com, formando um fino, concha rígida (Normalmente de 5 a 10 mm de espessura).

As metades da concha são então removidas do padrão, montado, e cheio de aço inoxidável fundido.

Após o resfriamento, A concha está quebrada, e a peça terminou de maneira semelhante a investimentos ou peças fundidas de areia.

• Fornece melhor precisão dimensional (± 0,5 mm) e acabamento superficial (RA 6,3-12,5 µm) do que elenco de areia tradicional.
• Especialmente adequado para a produção de volume médio a alto de partes geometricamente mais simples.

Elenco centrífugo de aço inoxidável

No elenco centrífugo, Um molde cilíndrico oco é girado em alta velocidade (300–3000 rpm) Enquanto o metal fundido é derramado nele.

A força centrífuga empurra o metal fundido para fora em direção às paredes do molde, resultando em um denso, estrutura de grão fino com porosidade mínima.

O eixo de rotação pode ser horizontal (para tubos) ou vertical (Para anéis ou espaços em branco de engrenagem).

Como o elenco solidifica da superfície externa para dentro, As impurezas são forçadas ao diâmetro interno e podem ser usinadas.

• Esse processo produz excelentes propriedades mecânicas e orientação uniforme de grãos devido à solidificação direcional.
• Ideal para aplicações que requerem alta resistência, Resistência à pressão, e inclusões mínimas.

Molde de metal de aço inoxidável (Molde permanente) Elenco

A fundição de molde de metal usa moldes permanentes de aço ou ferro fundido em vez de moldes descartáveis de areia ou cerâmica.

O aço inoxidável fundido é introduzido por gravidade, baixa pressão, ou assistência a vácuo no molde pré-aquecido.

O molde pode incluir núcleos ou inserções retráteis para geometrias mais complexas. Uma vez que o metal esfria e solidifica, o molde é aberto, e a parte é ejetada para terminar.

• Produz consistente, Resultados repetíveis com tolerâncias apertadas (± 0,25-0,5 mm) e acabamento superficial superior (RA 3.2-6,3 µm).
• Econômico para volumes de produção média a alta devido a tempos de ciclo rápido e trabalho reduzido.

5. Processo de fundição de aço inoxidável: Passo a passo (Exemplo de elenco de investimento)

1. Criação de padrões: Padrões de cera (± 0,02 mm de tolerância) são moldados por injeção; Vários padrões estão presos a uma árvore de cera.
2. Construção da concha: Os padrões são mergulhados em pasta de cerâmica (sílica/alumina) e revestido com areia, repetindo 6 a 8 vezes para construir uma concha de 6 a 10 mm.
3. Deswaxing e disparo de concha: As conchas são aquecidas a 160-200 ° C para derreter cera (reciclado), Em seguida, disparou a 900-1.050 ° C para endurecer a cerâmica.
4. Derramando: Aço inoxidável fundido (1,450–1.530 ° C para CF8M) é derramado na concha sob gravidade ou vácuo para evitar porosidade.
5. Resfriamento e solidificação: Resfriamento controlado (ar ou água) evita rachaduras a quente; Tempo de solidificação: 5–30 minutos (varia de acordo com o tamanho da peça).
6. Nocaute e limpeza: As conchas são quebradas com jatos de martelo ou água; Portões/risers são cortados, e as peças são jateadas para remover resíduos de cerâmica.
7. Tratamento térmico: Graus austeníticos (Cf8, CF8M) são anunciados pela solução (1,050–1.150 ° C., com problemas de água) para dissolver carbonetos. Graças martensíticas (CA15) são extintos e temperados por dureza.
8. Inspeção: Verificações dimensionais (Cmm), Ndt (penetrante de corante), e teste mecânico (resistência à tracção) garantir conformidade.

6. Opções de acabamento de superfície de fundição de aço inoxidável

O acabamento superficial de peças fundidas de aço inoxidável é fundamental para o desempenho funcional (Por exemplo, Resistência à corrosão, resistência ao desgaste) e apelo estético.

A escolha do acabamento depende do aplicativo-de peças de qualidade alimentar que requerem ultra-suavor, superfícies higiênicas para componentes industriais que precisam de durabilidade aprimorada.

Tiro jateando

A explosão de tiro usa mídia abrasiva de alta velocidade (areia de aço, contas de cerâmica, ou vidro) para limpar e texturar superfícies de fundição.

• Processo: A mídia é impulsionada a 60-100 m/s via ar comprimido ou rodas centrífugas, Remoção de contaminantes da superfície (Por exemplo, resíduo de cerâmica de elenco de investimento) e criando uma textura fosca uniforme.
• Resultados: Rugosidade da superfície (Ra) de 3,2–6,3 μm; melhora a adesão para tintas, Revestimentos, ou acabamentos em pó.
• Aplicações: Corpos da válvula industrial, Altas da bomba, e peças fundidas estruturais onde uma superfície texturizada ajuda na retenção de revestimento.

Decapagem e passivação

Esses tratamentos químicos aumentam a resistência à corrosão, removendo as impurezas e estabilizando a camada passiva do óxido de cromo.

• Decapagem: Usa uma solução de ácido nítrico-hidrofluórico para dissolver a escala, ferrugem, e ferro livre de superfícies de fundição. Crítico para remover a tonalidade do calor (oxidação) de áreas soldadas ou tratadas pelo calor.
• Passivação: Segue o decapagem, Usando ácido nítrico para enriquecer o teor de cromo na camada de óxido de superfície, aumentar a resistência à corrosão. Está em conformidade com a ASTM A967 para aços inoxidáveis.
• Resultados: Limpar, superfície livre de óxido com AR 1,6–3,2 μm; impede o pitting em ambientes de cloreto (Por exemplo, água do mar).
• Aplicações: Equipamento de processamento de alimentos (304 peças fundidas), componentes marinhos (316 peças fundidas), e dispositivos médicos que exigem biocompatibilidade.

Eletropolismo

Eletropisismo é um processo eletroquímico que remove uma fina camada de metal (5–50 μm) Para obter um acabamento semelhante ao espelho.

• Processo: O elenco atua como o ânodo em um banho de eletrólito (ácido fosfórico/sulfúrico), com as irregularidades da superfície de dissolução de corrente.
• Resultados: Superfície ultra-suave (RA 0,025-0,1 μm) com limpeza aprimorada - poros e fendas microscópicas (locais potenciais para crescimento bacteriano) são eliminados.
• Vantagens: Aumenta a resistência à corrosão em 30 a 50% vs. passivação sozinha; reduz o atrito em aplicações dinâmicas (Por exemplo, peças deslizantes).
• Aplicações: Equipamento farmacêutico (316L Castings), instrumentos cirúrgicos, e componentes semicondutores onde o derramamento de partículas deve ser minimizado.

Usinagem e tolerância à superfície

Para peças fundidas que requerem controle dimensional apertado ou superfícies de acasalamento preciso, A usinagem é frequentemente emparelhada com acabamento:

• Virando/Moagem: Remove 0,1-1 mm de material para obter tolerâncias tão apertadas quanto ± 0,01 mm (Por exemplo, assentos de válvula que requerem vedações estanques).
• Moagem: A moagem de superfície alcança a planicidade dentro 0.005 mm/m e RA 0,05-0,1 μm, crítico para superfícies de rolamento em peças fundidas aeroespaciais.
• Threading/Tapping: Cria threads precisos (Métrica ISO ou NPT) em flanges fundidos ou acessórios, Garantir a compatibilidade com sistemas de tubulação.

Outros acabamentos

• Bedia de contas: Usa mídia mais suave (contas de vidro) do que tiro jateando para criar um uniforme, Acabamento de cetim (RA 1.6-3,2 μm) sem alterar as dimensões.
  Comum em peças fundidas arquitetônicas (Por exemplo, corrimãos) para apelo estético.
• Eletroplatação: Aplica uma fina camada de níquel, cromo, ou ouro para fins decorativos ou resistência ao desgaste aprimorada.
  Usado em acessórios de ponta (Por exemplo, Hardware marinho) onde a aparência é crítica.
• Gravura a laser: Adiciona marcações permanentes (números de peça, Logos) para lançar superfícies sem comprometer a resistência à corrosão, essencial para a rastreabilidade em aplicações aeroespaciais e médicas.

7. Propriedades mecânicas e físicas da fundição de aço inoxidável

8. Vantagens do fundamento de aço inoxidável

• Geometria complexa: Produz undercuts, paredes finas (≥1 mm para elenco de investimento), e cavidades internas - por exemplo., Corpos da válvula CF8M com projetos de várias portas.
• Acabamento da superfície superior: O elenco de investimentos atinge RA 1,6–3,2 μm como fundido, reduzindo o pós-processamento.
• Eficiência do material: 70–90% Utilização de material vs. 30–50% para usinagem, reduzindo os custos da matéria -prima.
• Flexibilidade do projeto: Ativa a consolidação de peças (Por exemplo, substituindo 5 componentes usinados com 1 peça de elenco, Reduzindo os custos de montagem por 40%).
• Versatilidade da liga: Compatível com notas de baixo custo 430 para alto desempenho 310 (25CR-20NI) Para calor extremo.

9. Limitações e desafios

• Custo mais alto: 30–50% mais caro que a fundição de aço carbono devido a elementos de liga (Por exemplo, níquel in 304).
• Longos tempo de entrega: A fundição de investimentos requer 2 a 4 semanas para ferramentas e primeiras partes, vs.. 1–2 semanas para elenco de areia.
• Riscos de defeito: Encolhimento (1.5–2,0% Redução de volume) e rachaduras quentes (nas notas martensíticas) sem controle preciso do processo.
• Desafios de seção grossa: Seções ≥50 mm porosidade de risco devido ao resfriamento lento; requer risers (Reservatórios de metal extras) para alimentar aço fundido.

10. Aplicações de peças fundidas de aço inoxidável

Indústria aeroespacial

• Peças: Blades de turbina, Impellers, Componentes do motor, partes estruturais, sistemas de escape.

Indústria automotiva

• Peças: Coletores de escape, Altas do turbocompressor, pinças de freio, componentes de suspensão.

Indústria química e petroquímica

• Peças: Válvulas, bombas, acessórios para tubos, componentes do reator, trocadores de calor.

Indústria de processamento de alimentos

• Peças: Misturadores, válvulas, bombas, Componentes transportadores, equipamento de processamento.

Indústria de construção marinha e naval

• Peças: Hélices, eixos, válvulas, carcaças da bomba, Componentes da tubulação da água do mar.

Indústria de geração de energia (Incluindo energia nuclear e renovável)

• Peças: Componentes da turbina, corpos da válvula, carcaças da bomba, Peças do gerador.

Construção e equipamento pesado

• Peças: Componentes hidráulicos, peças da escavadeira, peças fundidas estruturais, equipamento de elevação.

Indústria médica e farmacêutica

• Peças: Instrumentos cirúrgicos, Equipamento de esterilização, componentes da bomba, corpos da válvula.

Tratamento de água e encanamento

• Peças: Válvulas, acessórios para tubos, Altas da bomba, componentes de filtro.

Máquinas industriais

• Peças: Engrenagens, caixas, suportes de rolamentos, bases de máquinas, componentes hidráulicos.

11. Fundição de aço inoxidável vs. Forjamento e usinagem

12. Controle e teste de qualidade

• Testes não destrutivos (Ndt):

• • raio X: Detecta porosidade interna (crítico para vasos de pressão).
  • Ultrassônico: Identifica rachaduras em seções grossas (Por exemplo, Flanges de tubo duplex).
  • Penetrante de corante: Revela defeitos de superfície nas hastes da válvula martensítica (ASTM E165).

• Inspeção dimensional: Cmm (Máquina de medição de coordenadas) verifica as tolerâncias para ± 0,005 mm.
• Análise química: Espectrometria de emissão óptica (OES) confirma a composição da liga (Por exemplo, 18± 1% Cr em CF8).
• Teste mecânico: Testes de tração (ASTM A370) e testes de impacto (Charpy V-Notch) validar força e resistência.

13. Conclusão

A fundição de aço inoxidável é um processo versátil que equilibra a complexidade, Resistência à corrosão, e custo, permitindo a produção de componentes críticos em toda a indústria.

Sua capacidade de transformar o aço inoxidável fundido em intrincado, peças de alto desempenho-de válvulas marinhas a implantes médicos-o deixa insubstituível na fabricação moderna.

Enquanto desafios como custo e tempo de entrega persistem, Avanços no controle do processo (Por exemplo, Simulação de computador de solidificação) e ciência material (Por exemplo, ligas de alta entropia) Continue a expandir suas capacidades.

LangHe: Fundição de aço inoxidável de precisão & Serviços de fabricação

LangHe é um fornecedor de confiança de Serviços de fundição de aço inoxidável de alta qualidade e fabricação de metais de precisão, Indústrias de servir onde o desempenho, durabilidade, e a resistência à corrosão é crítica.

Com recursos avançados de produção e um compromisso com a excelência em engenharia, LangHe entrega confiável, Soluções de aço inoxidável personalizadas para atender aos requisitos de aplicativos mais exigentes.

Nossas capacidades de aço inoxidável incluem:

• Elenco de investimento & Elenco de cera perdida
  Fundição de alta precisão para geometrias complexas, garantindo tolerâncias apertadas e acabamentos superficiais superiores.
• Fundição de areia & Moldagem por concha
  Ideal para componentes maiores e produção econômica, especialmente para peças industriais e estruturais.
• Usinagem CNC & Pós-processamento
  Serviços completos de usinagem, incluindo girar, moagem, perfuração, polimento, e tratamentos de superfície.

Se você precisa de componentes de alta precisão, Conjuntos inoxidáveis ​​complexos, ou peças de engenharia personalizadas, LangHe é seu parceiro confiável na fabricação de aço inoxidável.

Contate-nos hoje para saber como LangHe pode fornecer soluções de aço inoxidável com o desempenho, confiabilidade, e precisão que sua indústria exige.

Perguntas frequentes

Qual é o melhor método para fundição de aço inoxidável?

Depende dos requisitos de peça: Investimento fundindo para precisão (± 0,05 mm) e complexidade; Casto de areia para grande, peças de baixo custo; fundição centrífuga para componentes cilíndricos como tubos.

Quão forte é fundido aço inoxidável?

Graus austeníticos (Cf8, CF8M) têm forças de tração de 550 a 650 MPa; CA15 martensítico (410) alcance 800 MPA quando tratado térmico; Duplex CD4MCU excede 690 MPA.

Pode fundir o aço inoxidável ser soldado?

Sim. Graus austeníticos (Cf8, CF8M) Solda bem com o preenchimento 308L; notas martensíticas exigem pré -aquecimento (200–300 ° C.) e recozimento pós-lapso para evitar rachaduras.

O que é CF8M Casting de aço inoxidável usado para?

CF8M (elenco 316) é ideal para ambientes corrosivos: Válvulas de processamento químico, Acessórios de óleo offshore, e hardware marinho, Graças à sua resistência ao cloreto aprimorada pelo molibdênio.