Литье черных металлов - это фундаментальный производственный процесс, который включает в себя заливку расплавленных черных сплавов (в основном сплавов на основе железа) в предварительно изготовленную форму с последующим охлаждением и затвердеванием для получения отливок определенной формы, размера и механических свойств.
Являясь основной технологией в обрабатывающей промышленности, она широко применяется в различных областях благодаря своей экономичности, адаптивности и способности производить компоненты сложной формы.
Основные виды и области применения литья черных металлов
| Тип | Основные характеристики | Типовые применения |
| Серый чугун | Чешуйчатый графит, хорошая амортизация, легкая обработка, низкая стоимость | Блоки двигателей, тормозные диски, станины станков, корпуса насосов |
| Ковкий чугун | Сфероидизированная обработка, шаровидный графит, превосходная прочность и вязкость | Коленчатые валы, зубчатые колеса, трубопроводы высокого давления, крышки люков |
| Белый чугун | Высокая твердость, хорошая износостойкость, чрезвычайно хрупкая | Мелющие шары, футеровка мельниц, износостойкие детали |
| Мягкий чугун | Отжиг для получения флоккулированного графита, хорошая прочность | Трубная арматура, кронштейны, детали сельскохозяйственной техники |
| Литая сталь | Низкое содержание углерода, высокая прочность, хорошая ударопрочность | Тяжелые конструкции, строительная техника, сосуды под давлением |
Технологический процесс литья черных металлов
Черное литье в основном относится к производству отливок из чугуна и стали. Общий технологический процесс схож. Ниже представлен отсортированный и понятный производственный процесс, который подходит для технической документации или общения с зарубежными клиентами.
I. Обзор общего технологического процесса
1. Проектирование процессов и изготовление пресс-форм
2. Формовка / изготовление стержней
3. Плавка расплавленного железа / расплавленной стали
4. Заливка
5. Вытряхивание и очистка
6. Термообработка
7. Отделка, контроль и складирование
II. Подробное описание шагов
1. Разработка технологического процесса и изготовление пресс-форм
- Разработайте процесс литья в соответствии с чертежом детали: определите литниковую систему, стояк, скорость усадки, толщину стенки и т.д.
- Сделайте деревянные формы/металлические формы/пластиковые формы.
- Для литья по выплавляемым моделям (точное литьё), сначала сделайте восковые узоры.
2. Формовка и изготовление стержней
- Формовка: Для изготовления формы используется формовочный песок, смоляной песок, силикатный песок и т.д.
- Изготовление сердечника: Изготовление песчаного сердечника для формирования внутренней полости отливки.
- Соберите форму и закройте ее для заливки.
3. Плавка для литья черных металлов
- Выплавка чугуна, возвратного лома и стали в таком оборудовании, как вагранка и электропечь промежуточной частоты.
- Настройте состав: углерод, кремний, марганец, сера, фосфор и легирующие элементы.
- Для ковкого чугуна также требуется обработка сфероидизации и инокуляция.
4. Литье черных металлов Заливка
- Залейте в форму высокотемпературный расплавленный чугун/расплавленную сталь (около 1350-1450℃ для чугуна, выше для литой стали).
- Контролируйте температуру и скорость заливки, чтобы избежать образования пузырей, включений и недостаточного количества заливки.
5. Вытряхивание и очистка
- После того как отливка остынет, распакуйте ее и вытряхните, чтобы удалить формовочную смесь.
- Отрежьте литниковую систему и стояк.
- Удалите поверхностный оксидный налет и заусенцы с помощью дробеструйной/пескоструйной обработки.
6. Термообработка
Как чугун, так и литая сталь обычно требуют термической обработки для улучшения характеристик:
- Серый чугун: Отжиг для снятия напряжений
- Ковкий чугун: Отжиг, нормализация, закалка и отпуск
- Литая сталь: Нормализация, отпуск, закалка и отпуск и т. д.
Назначение: Повышение прочности и вязкости, устранение внутренних напряжений и стабилизация размеров.
7. Отделка и контроль
- Отшлифуйте и исправьте деформацию.
- Контроль размеров и испытания механических свойств.
- Неразрушающий контроль (UT/MT/PT и т.д.).
- После прохождения проверки он может быть обработан или поставлен напрямую.
III. Краткое резюме (подходит для внешнего изложения)
Процесс литья черных металлов заключается в следующем: Сначала сделайте форму → Сделайте песчаную форму → Расплавьте железо/сталь → Залейте в полость для охлаждения → Очистите песок и удалите литниковую систему и стояк → Укрепите с помощью термообработки → Проверьте и поставьте после прохождения.
Основные указания по формовке и изготовлению стержней при литье черных металлов
При литье черных металлов (включая чугун и сталь) формовка и изготовление стержней - два наиболее важных процесса, которые определяют внешний вид, точность размеров и внутренние дефекты отливок. Небрежность в любом из этих процессов может легко привести к таким дефектам, как отверстия, песчаные включения, деформация, налипание песка и отклонение размеров.
Ниже приведены ключевые моменты, на которые следует обратить внимание в реальном производстве, они лаконичны, практичны и подходят для включения в техническую документацию или для общения с зарубежными клиентами.
Основные указания по процессу формовки при литье черных металлов
1. Контроль свойств формовочной смеси
- Поддерживайте стабильную прочность, воздухопроницаемость, влажность и компактность формовочной смеси.
- Чрезмерное содержание влаги приводит к образованию пустот; недостаточное содержание влаги приводит к плохой разрушаемости формовочной смеси и легкому налипанию песка.
- Недостаточная воздухопроницаемость препятствует выходу газа при заливке, что приводит к образованию отверстий и газообразованию в форме.
2. Обработка деталей (пресс-форм)
- Поверхность детали должна быть гладкой, а для предотвращения прилипания формы необходимо правильно нанести разделительный агент/разрыхлитель.
- Проверьте размер детали, галтель и угол вытяжки, чтобы избежать повреждения полости пресс-формы во время рисования детали.
- Своевременно исправляйте деформированные детали, иначе отливки будут иметь отклонения в размерах.
3. Засыпка и уплотнение песка
- Уплотняйте песок слой за слоем, чтобы избежать локальной рыхлости или чрезмерной твердости.
- Рыхлый песок приводит к вымыванию песка, образованию песчаных включений и разрушению формы.
- Чрезмерно уплотненный песок приведет к плохой воздухопроницаемости и образованию пустот.
- Сосредоточьтесь на уплотнении углов и тонких ребер, чтобы предотвратить вымывание песка.
4. Рисование деталей и ремонт пресс-форм
- Наносите рисунок устойчиво и вертикально, чтобы не поцарапать полость формы.
- Своевременно устраняйте потери песка, трещины и неплотности в полости формы.
- Поверхность полости формы должна быть ровной и гладкой, чтобы уменьшить количество вспышек и заусенцев.
5. Ограждение, направляющие и вентиляционная система
- Расположение, размер и направление литниковой системы должны быть разумными, чтобы избежать прямого смыва формовочной смеси.
- Стояк должен быть правильно расположен, чтобы обеспечить подачу и предотвратить появление усадочных полостей и усадочной пористости.
- Вентиляционный канал должен быть беспрепятственным во избежание задержки воздуха и возникновения дефектов.
6. Сборка и установка пресс-формы
- Обеспечение точного позиционирования верхней и нижней пресс-форм для предотвращения смещения пресс-формы и отклонения стержня.
- Хорошо загерметизируйте зазор между узлами пресс-формы, чтобы предотвратить биение металла и вспышки.
- Очистите плавающий песок в полости формы после сборки, чтобы избежать появления песчаных включений.
Основные указания по процессу изготовления стержней при литье черных металлов
1. Свойства кернового песка
- Песок должен обладать высокой прочностью, устойчивостью к высоким температурам и хорошей разрушаемостью.
- Чугун и литая сталь имеют высокую температуру застывания; стержневой песок с низкой устойчивостью к высоким температурам приведет к налипанию песка и спеканию.
- Воздухопроницаемость должна быть отличной, так как керны наиболее подвержены дефектам, связанным с продувкой скважин.
2. Усиление сердечника и вентиляция
- Арматура сердечника (проволока для сердечника) должна обладать достаточной прочностью, чтобы предотвратить деформацию и разрушение сердечника.
- Для обеспечения отвода газов необходимо просверлить вентиляционные отверстия или вентиляционные каналы.
- Плохое газовыделение приводит к образованию в отливках серьезных внутренних отверстий и проколов.
3. Размер ядра и деформация
- Контролируйте размер сердечника во время его изготовления, чтобы предотвратить коробление и деформацию.
- Длинные и тонкие стержни, а также консольные стержни должны иметь опоры, чтобы избежать всплытия и отклонения во время заливки.
- Отклонение от нормы непосредственно приведет к неравномерной толщине стенок и браку отливок.
4. Сушка и обработка поверхности
- Керны должны быть полностью высушены; влага является основным источником образования дыр.
- Нанесите покрытие (графитовое покрытие, цирконовое порошковое покрытие и т.д.) на поверхность сердечника:
Для предотвращения налипания песка;
Для улучшения качества поверхности отливок.
5. Установка и закрепление сердечника
- Установите стержень в правильное положение, чтобы обеспечить равномерную толщину стенок отливки.
- Прочно закрепите сердечник, чтобы предотвратить всплытие и отклонение, вызванное плавучестью расплавленного металла.
- Уплотните зазор для печати сердечника, чтобы предотвратить биение металла и появление заусенцев.
Резюме Литейное производство Суйцзинь
Таким образом, литье черных металлов - это надежный, эффективный и экономичный метод. процесс производства, которая играет важную роль в мировой обрабатывающей промышленности и будет продолжать развиваться с развитием технологий, чтобы соответствовать все более жестким требованиям к качеству и производительности в различных отраслях.
Основные моменты формовки и изготовления стержней можно кратко изложить в трех предложениях:
1. Свойства формовочной смеси/основного песка стабильны, а воздухопроницаемость, прочность и устойчивость к высоким температурам соответствуют стандартам.
2. Полость/ядро пресс-формы имеет точные размеры, равномерное уплотнение и беспрепятственную вентиляцию.
3. Сборка пресс-формы и установка сердечника точно позиционируются и надежно герметизируются, чтобы избежать всплытия сердечника, смещения пресс-формы и вымывания песка.
