Anpassad gjutning av rostfritt stål: Kina högkvalitativa gjuteri

1. Introduktion

Rostfritt stålgjutning är en kritisk tillverkningsprocess som används för att skapa högpresterande komponenter över branscher som kräver korrosionsmotstånd, varaktighet, och dimensionell precision.

Genom att hälla smält rostfritt stål i specialdesignade formar, Komplexa delar kan produceras med snäva toleranser och utmärkta ytbehandlingar, Gör det till en idealisk lösning för intrikata och höghållfasta applikationer.

Jämfört med andra metoder för metallformning som smide eller bearbetning, Rostfritt stålgjutning erbjuder förbättrad designfrihet, materiell effektivitet, och lämplighet för produktionsvolymer med låg till medium.

Dess betydelse har vuxit inom sektorer som energi, bil-, flyg, matbearbetning, och marinteknik, Där prestanda och livslängd är inte förhandlingsbar.

2. Vad är gjutning av rostfritt stål?

Rostfritt stål Gjutning är en precisionsmetallformningsprocess där smält rostfritt stål hälls i en form för att skapa komplexa och högpresterande komponenter.

Den kombinerar de korrosionsbeständiga egenskaperna hos rostfritt stål med dimensionell noggrannhet och designflexibilitet för moderna gjutningstekniker.

Denna process gör det möjligt för tillverkare att producera delar med intrikata geometrier, tunna väggar, och fina ytbehandlingar som är svåra eller oekonomiska att uppnå genom bearbetning eller smide.

Rostfritt stålgjutning kan utföras med olika metoder, inklusive investeringsgjutning, sandgjutning, och skalformgjutning, beroende på delstorlek, form, och prestandakrav.

Det stöder ett brett utbud av rostfria betyg - till exempel austenitisk, martensitisk, duplex-, och utfällningshärdade stål-och skräddarsydda mekaniska egenskaper för styrka, seghet, eller värmebeständighet.

3. Vanliga rostfritt stålkvaliteter för gjutning

Rostfritt stål gjutning omfattar ett brett utbud av legeringar, varje konstruerad för att uppfylla specifika prestationskriterier.

Dessa betyg kategoriseras främst baserat på deras mikrostruktur: austenitisk, martensitisk, ferritisk, duplex-, och nederbördshärdning (PH) rostfria stål.

Vanliga rostfritt stålkvaliteter för gjutning

4. Gjutningsmetoder i rostfritt stål

Rostfritt stålinvesteringsgjutning (Lost Wax Casting)

Investeringsgjutning är en precisionsgjutningsteknik som börjar med skapandet av en vaxmodell som replikerar den sista delgeometri.

Detta vaxmönster monteras på ett vaxträd (för batchbehandling) och doppade upprepade gånger i en keramisk uppslamning för att bygga ett skal.

Efter keramiken härdar, hela formen värms upp för att smälta ut vaxet (dewaxing), lämnar ett ihåligt keramiskt hålrum.

Smält rostfritt stål hälls sedan in i det uppvärmda skalet, tillåter detaljerad fyllning.

När stelnat, Keramiska skalet är trasigt bort, och gjutningen rengörs, värmebehandlad, och färdig vid behov.

• Skalet tål höga temperaturer, möjliggör intrikata och tunnväggiga gjutningar.
• Vanligt för delar som kräver snäva dimensionella toleranser (± 0,1 mm), Släta ytbehandlingar (RA 3,2-6,3 um), och komplexa interna funktioner.

Sandgjutning i rostfritt stål

Sandgjutning använder en engångsform gjord av kiseldioxidsand, vanligtvis bundna med lera eller kemiska bindemedel.

Ett trä- eller metallmönster pressas in i sanden för att bilda ett negativt hålrum. För komplexa interna funktioner, Sandkärnor sätts in.

Mögelhalvorna är klämda, och smält rostfritt stål hälls i hålrummet genom ett grindsystem.

Efter kylning och stelning, Sandformen är trasig bort, avslöjar den grova gjutningen.

• Denna metod är mycket flexibel vad gäller storlek och vikt - kan kunna producera delar från några kilogram till flera ton.
• Toleranser är lösare (± 1,5 mm eller mer), och ytfinish är grovare (RA 12,5-25 um), kräver ofta eftermaskiner.

Rostfritt stål mögelgjutning

Skalmögelgjutning is a variation of sand casting that uses resin-coated, finkornand och ett uppvärmt metallmönster.

Det uppvärmda mönstret får hartset att bota när sanden kontaktar det, bildar en tunn, stelskal (vanligtvis 5–10 mm tjock).

Skalhalvorna tas sedan bort från mönstret, sammansatt, och fylld med smält rostfritt stål.

Efter kylning, skalet är trasigt bort, och delen är klar på liknande sätt som investeringar eller sandgjutningar.

• Ger bättre dimensionell noggrannhet (± 0,5 mm) och ytfinish (RA 6.3-12.5 um) än traditionell sandgjutning.
• Särskilt lämplig för medel till hög volymproduktion av geometriskt enklare delar.

Rostfritt stål centrifugalgjutning

I centrifugalgjutning, En ihålig cylindrisk mögel roteras med höga hastigheter (300–3000 rpm) Medan smält metall hälls i den.

Centrifugalkraften skjuter den smälta metallen utåt mot mögelväggarna, vilket resulterar i en tät, finkornig struktur med minimal porositet.

Rotationsaxeln kan vara horisontell (för rör) eller vertikal (för ringar eller växelämnen).

När gjutningen stelnar från den yttre ytan inåt, Föroreningar tvingas mot den inre diametern och kan bearbetas bort.

• Denna process ger utmärkta mekaniska egenskaper och enhetlig kornorientering på grund av riktningsstelning.
• Perfekt för applikationer som kräver hög styrka, tryckmotstånd, och minimala inneslutningar.

Metallform i rostfritt stål (Permanent mögel) Gjutning

Metallformgjutning använder permanent stål eller gjutjärnformar istället för engångssand eller keramiska formar.

Smält rostfritt stål introduceras antingen av tyngdkraften, lågtryck, eller vakuumassistans i den förvärmda mögel.

Formen kan inkludera utdragbara kärnor eller insatser för mer komplexa geometrier. När metallen svalnar och stelnar, formen öppnas, och delen kastas ut för efterbehandling.

• Producerar konsekvent, repeterbara resultat med snäva toleranser (± 0,25–0,5 mm) och överlägsen ytfinish (RA 3,2-6,3 um).
• Ekonomiska för medel till höga produktionsvolymer på grund av snabba cykeltider och minskat arbete.

5. Gjutningsprocess i rostfritt stål: Stege (Exempel på investeringsgjutning)

1. Mönsterskapande: Vaxmönster (± 0,02 mm tolerans) är injektionsmeddelade; Flera mönster är fästa vid ett vaxträd.
2. Skalbyggnad: Mönster doppas i keramisk uppslamning (kiseldioxid/aluminiumoxid) och belagd med sand, upprepar 6–8 gånger för att bygga ett 6–10 mm skal.
3. Dewaxing och skalbränning: Skal värms upp till 160–200 ° C för att smälta vax (återvunnet), Avfyrade sedan på 900–1 050 ° C för att härda keramiken.
4. Hällande: Smält rostfritt stål (1,450–1,530 ° C för CF8M) hälls i skalet under tyngdkraften eller vakuum för att undvika porositet.
5. Kylning och stelning: Kontrollerad kylning (luft eller vatten) förhindrar varm sprickbildning; stelningstid: 5–30 minuter (varierar beroende på delstorlek).
6. Knockout och rengöring: Skal är krossade med hammare eller vattenstrålar; grindar/stiger är klippta, och delar är sandblästade för att ta bort keramiska rester.
7. Värmebehandling: Austenitiska betyg (Cf8, CF8M) är lösningsannonterade (1,050–1,150 ° C, vattenkyld) att lösa upp karbider. Martensitiska betyg (CA15) är släckta och härdade för hårdhet.
8. Inspektion: Dimensionella kontroller (Cmm), Ndt (färgning), och mekanisk testning (dragstyrka) säkerställa efterlevnad.

6. Ytbehandlingsalternativ för gjutning av rostfritt stål

Ytansbehandling av rostfritt stålgjutningar är avgörande för båda funktionella prestanda (TILL EXEMPEL., korrosionsmotstånd, slitbidrag) och estetisk överklagande.

Valet av finish beror på applikationen-från delar av livsmedelskvalitet som kräver ultramät, Hygieniska ytor till industriella komponenter som behöver förbättrad hållbarhet.

Skjutblåsning

Shot Blasting använder slipande media med hög hastighet (stålkorn, keramiska pärlor, eller glas) för att rengöra och texturgjutningsytor.

• Behandla: Media drivs vid 60–100 m/s via tryckluft eller centrifugalhjul, ta bort ytföroreningar (TILL EXEMPEL., keramisk rest från investeringsbesättningen) och skapa en enhetlig matt konsistens.
• Resultat: Ytråhet (Ra) av 3,2–6,3 μm; förbättrar vidhäftning för färger, beläggningar, eller pulverbehandlingar.
• Ansökningar: Industristagel, pumphus, och strukturella gjutningar där en strukturerad yta hjälper till att få kvarhållning.

Betning och passivering

Dessa kemiska behandlingar förbättrar korrosionsmotståndet genom att ta bort föroreningar och stabilisera kromoxidens passivt skikt.

• Saltning: Använder en salpetric-hydrofluorinsyralösning för att lösa skala, rost, och fritt järn från gjutytor. Kritisk för att ta bort värmelint (oxidation) från svetsade eller värmebehandlade områden.
• Passivering: Följer betning, Använd salpetersyra för att berika krominnehållet i ytoxidskiktet, Ökande korrosionsmotstånd. Följer ASTM A967 för rostfria stål.
• Resultat: Rena, oxidfri yta med RA 1,6–3,2 μm; Förhindrar att grop i kloridmiljöer (TILL EXEMPEL., havsvatten).
• Ansökningar: Matbearbetningsutrustning (304 gjutgods), marina komponenter (316 gjutgods), och medicintekniska produkter som kräver biokompatibilitet.

Elektrisk

Elektropolishing är en elektrokemisk process som tar bort ett tunt lager av metall (5–50 μm) För att uppnå en spegelliknande finish.

• Behandla: Gjutningen fungerar som anoden i ett elektrolytbad (fosforsyra), med nuvarande upplösande yta oegentligheter.
• Resultat: Ultrasmät (RA 0,025-0,1 μm) Med förbättrad renlighet - mikroskopiska porer och sprickor (potentiella platser för bakterietillväxt) elimineras.
• Fördelar: Förbättrar korrosionsmotståndet med 30–50% vs. Passivering ensam; minskar friktion i dynamiska applikationer (TILL EXEMPEL., glidande delar).
• Ansökningar: Läkemedelsutrustning (316L gjutningar), kirurgiska instrument, och halvledarkomponenter där partikelutgjutning måste minimeras.

Bearbetning och yttolerans

För gjutningar som kräver tät dimensionell kontroll eller exakta parningsytor, bearbetning är ofta parad med efterbehandling:

• Vändning/Fräsning: Tar bort 0,1–1 mm material för att uppnå toleranser så snäva som ± 0,01 mm (TILL EXEMPEL., Ventilsäten som kräver läcktäta tätningar).
• Slipning: Ytslipning uppnår platthet inom 0.005 mm/m och RA 0,05–0,1 μm, Kritisk för bärytor i flyg- och rymdgjutning.
• Gängning/tappning: Skapar exakta trådar (ISO Metric eller NPT) i gjutna flänsar eller beslag, säkerställa kompatibilitet med rörsystem.

Andra finish

• Pärlblåsning: Använder mjukare media (glaspärlor) än skott sprängde för att skapa en uniform, satinfinish (RA 1,6-3,2 μm) utan att förändra dimensioner.
  Vanligt i arkitektoniska gjutningar (TILL EXEMPEL., räcke) för estetisk överklagande.
• Galvanisering: Tillämpar ett tunt lager av nickel, krom, eller guld för dekorativa ändamål eller förbättrad slitmotstånd.
  Används i avancerade fixturer (TILL EXEMPEL., marina hårdvara) Där utseendet är kritiskt.
• Lasergravering: Lägger till permanenta markeringar (delnummer, logotyper) att kasta ytor utan att kompromissa med korrosionsmotståndet, Väsentligt för spårbarhet inom flyg- och medicinska tillämpningar.

7. Mekaniska och fysiska egenskaper hos gjutning av rostfritt stål

8. Fördelar med gjutning av rostfritt stål

• Komplex geometri: Producerar underbund, tunna väggar (≥1 mm för investeringsgjutning), och interna hålrum - t.ex., CF8M-ventilkroppar med multi-port-mönster.
• Överlägsen ytfinish: Investeringsgjutning uppnår RA 1,6–3,2 μm, reducerande efterbehandling.
• Materiell effektivitet: 70–90% Materialutnyttjande vs. 30–50% för bearbetning, sänker råvarokostnader.
• Designflexibilitet: Möjliggör delkonsolidering (TILL EXEMPEL., ersättande 5 bearbetade komponenter med 1 pistolera, Minska monteringskostnaderna med 40%).
• Legering mångsidighet: Kompatibel med betyg från billigt 430 till högpresterande 310 (25Cr-20ni) för extrem värme.

9. Begränsningar och utmaningar

• Högre kostnad: 30–50% dyrare än kolstålgjutning på grund av legeringselement (TILL EXEMPEL., nickel i 304).
• Långa ledtider: Investeringsgjutning kräver 2–4 veckor för verktyg och första delar, mot. 1–2 veckor för sandgjutning.
• Defektsrisker: Krympning (1.5–2,0% volymminskning) och het sprickor (i martensitiska betyg) utan exakt processkontroll.
• Tjocka sektionsutmaningar: Avsnitt ≥50 mm riskporositet på grund av långsam kylning; kräver risers (extra metallbehållare) att mata smält stål.

10. Tillämpningar av gjutstycken i rostfritt stål

Flygindustri

• Delar: Turbinblad, impeller, motorkomponenter, strukturella delar, avgasningssystem.

Bilindustri

• Delar: Avgasgrenrör, turboladdar, bromsok, suspensionskomponenter.

Kemisk och petrokemisk industri

• Delar: Ventiler, pumps, rörbeslag, reaktorkomponenter, värmeväxlare.

Livsmedelsindustrin

• Delar: Blandare, ventiler, pumps, transportkomponenter, bearbetningsutrustning.

Marin- och varvsindustrin

• Delar: Propeller, axlar, ventiler, pumphöljen, havsvattenrörskomponenter.

Kraftproduktionsindustri (Inklusive kärnkraft och förnybar energi)

• Delar: Turbinkomponenter, ventilkroppar, pumphöljen, generatordelar.

Konstruktion och tung utrustning

• Delar: Hydrauliska komponenter, grävgrävare, strukturella gjutningar, lyftutrustning.

Medicinsk och läkemedelsindustri

• Delar: Kirurgiska instrument, steriliseringsutrustning, pumpkomponenter, ventilkroppar.

Vattenbehandling och VVS

• Delar: Ventiler, rörbeslag, pumphus, filterkomponenter.

Industrimaskiner

• Delar: Växlar, inhus, bärande stöd, maskinbaser, hydrauliska komponenter.

11. Rostfritt stål gjutning vs. Smide och bearbetning

12. Kvalitetskontroll och testning

• Icke-förstörande testning (Ndt):

• • Röntgenstråle: Upptäcker intern porositet (kritiskt för tryckkärl).
  • Ultraljuds: Identifierar sprickor i tjocka sektioner (TILL EXEMPEL., duplexrörsflänsar).
  • Färgning: Avslöjar ytfel i martensitiska ventilstammar (ASTM E165).

• Dimensionell inspektion: Cmm (Mätmaskin) verifierar toleranser till ± 0,005 mm.
• Kemisk analys: Optisk utsläppsspektrometri (Oes) Bekräftar legeringskomposition (TILL EXEMPEL., 18± 1% Cr i CF8).
• Mekanisk testning: Dragprov (ASTM A370) och konsekvenstester (Charpy v-sken) validera styrka och seghet.

13. Slutsats

Rostfritt stålgjutning är en mångsidig process som balanserar komplexiteten, korrosionsmotstånd, och kostnad, möjliggör produktion av kritiska komponenter över hela branscher.

Dess förmåga att förvandla smält rostfritt stål till intrikat, Högpresterande delar-från marina ventiler till medicinska implantat-gör det som inte kan placeras i modern tillverkning.

Medan utmaningar som kostnader och ledtider kvarstår, Framsteg inom processkontroll (TILL EXEMPEL., datorsimulering av stelning) och materialvetenskap (TILL EXEMPEL., hög antinglegeringar) Fortsätt att utöka sin kapacitet.

Langel: Precision rostfritt stål gjutning & Tillverkningstjänster

Langel är en pålitlig leverantör av Rostfritt stålgjutning av rostfritt stål och precisionsmetalltillverkningstjänster, tjänar industrier där prestanda, varaktighet, och korrosionsmotstånd är kritiska.

Med avancerade produktionsfunktioner och ett engagemang för teknisk excellens, Langel levererar pålitlig, Anpassade lösningar för rostfritt stål för att uppfylla de mest krävande applikationskraven.

Våra kapaciteter för rostfritt stål inkluderar:

• Investeringsgjutning & Lost Wax Casting
  Gjutning av hög precision för komplexa geometrier, säkerställa snäva toleranser och överlägsna ytbehandlingar.
• Sandgjutning & Skalformning
  Perfekt för större komponenter och kostnadseffektiv produktion, speciellt för industriella och strukturella delar.
• CNC -bearbetning & Efterbehandling
  Kompletta bearbetningstjänster inklusive vridning, fräsning, borrning, putsning, och ytbehandlingar.

Oavsett om du behöver komponenter med hög precision, komplexa rostfria församlingar, eller anpassade delar, Langel är din pålitliga partner inom tillverkning av rostfritt stål.

Kontakta oss i dag att lära sig hur Langel kan leverera lösningar i rostfritt stål med prestandan, pålitlighet, och precision din bransch kräver.

Vanliga frågor

Vad är den bästa metoden för gjutning av rostfritt stål?

Beror på delkrav: Investeringsgjutning för precision (± 0,05 mm) och komplexitet; Sandgjutning för stora, lågkostnadsdelar; Centrifugalgjutning för cylindriska komponenter som rör.

Hur stark är gjuten rostfritt stål?

Austenitiska betyg (Cf8, CF8M) har draghållfasthet på 550–650 MPa; Martensitic CA15 (410) når 800 MPA när värmebehandlad; Duplex CD4MCU överstiger 690 MPA.

Kan kasta rostfritt stål svetsas?

Ja. Austenitiska betyg (Cf8, CF8M) Svets bra med 308L Filler; Martensitiska betyg kräver förvärmning (200–300 ° C) och efter svetsning för att undvika sprickor.

Vad är CF8M rostfritt stålgjutning som används för?

CF8M (kasta 316) är idealisk för frätande miljöer: kemiska bearbetningsventiler, Offshore oljebeslag, och marin hårdvara, Tack vare dess molybden-förbättrade kloridresistens.