În primul rând, în funcție de compoziția chimică a oțelului turnat pot fi împărțite în oțel turnate din oțel și aliaje din oțel turnat două categorii. Dintre acestea, oțelul turnat cu carbon este cel mai utilizat, reprezentând mai mult de 80% din producția totală de oțel turnat.
1, oțel turnat din carbon
În general, oțelul cu conținut redus de carbon ZG15 are un punct de topire ridicat și proprietăți slabe de turnare. Se utilizează numai pentru fabricarea pieselor motorului sau a pieselor de carburant. Oțelurile cu conținut mediu de carbon ZG25-ZG45 au o performanță globală mai mare decât diferitele tipuri de fontă, adică rezistență ridicată și calitate bună. Plasticitatea și duritatea sunt, prin urmare, potrivite pentru fabricarea pieselor cu forme complexe, cerințe de înaltă rezistență și duritate, cum ar fi roțile de tren, forjarea cadrelor ciocanului și nicovale, rolele și supapele de presiune ridicată etc., care sunt cele mai utilizate pe scară largă în oțelurile turnate din carbon ; Oțelul cu conținut ridicat de carbon ZG55 are un punct de topire scăzut, iar performanța sa de turnare este mai bună decât cea a oțelului mediu de carbon, dar plasticitatea și duritatea acestuia sunt slabe și se utilizează numai pentru a face câteva piese care pot fi purtate.
2, oțel turnat din aliaj
În funcție de cantitatea totală de elemente din aliaj, oțelul turnat din aliaj poate fi împărțit în două categorii de oțel slab aliat și oțel aliat de înaltă calitate. Pentru oțeluri turnate din aliaj ușor, manganul, manganul-siliciul și cromul sunt utilizate în principal în China. Cum ar fi ZG40Mn, ZG30MnSi1, ZG30Cr1MnSi1 și așa mai departe. Se utilizează pentru a realiza unelte, cilindri hidraulici și rotoare de turbină, în timp ce ZG40Cr1 este adesea folosit pentru a face piese importante, cum ar fi uneltele de înaltă rezistență și arborii de înaltă rezistență. Oțel turnat din aliaj de oțel cu proprietăți speciale, cum ar fi rezistența la uzură, rezistența la căldură sau rezistența la coroziune. De exemplu, oțelul din oțel cu conținut ridicat de mangan ZGMn13 este un oțel rezistent la uzură, folosit în principal la fabricarea pieselor utilizate în condiții de lucru cu frecare uscată, cum ar fi dinți de prindere a excavatorului și dinți de apucare, tractoare și cisterne etc .; crom-nichel din oțel inoxidabil ZG1Cr18Ni9 și oțel inoxidabil de crom ZG1Cr13 și ZGCr28 etc. au o rezistență ridicată la coroziune la acidul azotic și sunt utilizate în principal pentru fabricarea pieselor pe echipamente cum ar fi cele chimice, petroliere, fibre chimice și alimente.
În al doilea rând, caracteristicile procesului de turnare din oțel turnat
Oțelul turnat are proprietăți mecanice mai mari decât fonta, dar performanța turnării este inferioară fontei. Deoarece punctul de topire al oțelului turnat este ridicat, oțelul topit este ușor oxidat, fluiditatea oțelului topit este slabă și contracția este mare, rata de contracție a corpului este de 10 până la 14%, iar contracția liniei este de 1,8 la 2,5%. Pentru a preveni ca piesele din oțel turnat să nu fie insuflate în mod insuficient, separat la rece, redus prin contracție, nisip împrăștiat, crăpat și lipit, trebuie luate măsuri tehnologice complexe în comparație cu fonta: Din cauza fluidității scăzute a oțel, separarea la rece este împiedicată pentru a preveni turnarea oțelului. Izolarea insuficientă, grosimea peretelui turnătorilor de oțel nu trebuie să fie mai mică de 8 mm; structura sistemului de turnare trebuie să fie simplă, iar dimensiunea secțiunii transversale să fie mai mare decât cea a fontei; turnarea uscată sau turnarea la cald; temperatura de turnare trebuie să fie în mod corespunzător mărită, în general între 1520 și 1600 ° C. Deoarece temperatura de turnare este ridicată, gradul de supraîncălzire a oțelului topit este mare, iar timpul pentru menținerea lichidului este lung și fluiditatea poate fi îmbunătățită . Cu toate acestea, în cazul în care temperatura este prea mare, vor fi cauzate granule grosiere, fisuri fierbinți, pori și nisip lipicios. Prin urmare, în general, forma mică, cu pereți subțiri și complexe ale turnării, temperatura de turnare este de aproximativ temperatura de topire a oțelului +150 ° C; de turnare cu pereți groși, turnând o temperatură mai mare decât punctul de topire de aproximativ 100 ° C.
2. Deoarece contracția oțelului turnat depășește cu mult pe cea a fontei, pentru a preveni defectele de contracție și contracție a pieselor turnate, cea mai mare parte a procesului de turnare adoptă măsuri cum ar fi răsăritul, fierul rece și subvențiile pentru realizarea solidificării în ordine. În plus, pentru a preveni defectele de contracție, contracție, porozitate și fisuri în piesele din oțel turnat, grosimea uniformă a pereților, colțurile ascuțite și structurile cu unghi drept, rumegușul din nisipul mucegaiului și adăugarea cocsului în miez ar trebui evitate. Miezurile goale și miezurile de nisip de ulei sunt folosite pentru a îmbunătăți concesiunea și permeabilitatea aerului la nisip sau miezuri. Punctul de topire al oțelului turnat este ridicat, iar temperatura corespunzătoare a turnării este de asemenea ridicată. Oțelul topit interacționează cu materialul mucegaiului la temperaturi ridicate și este susceptibil la defecte de nisip lipicios. Prin urmare, ca matriță ar trebui să se utilizeze nisip de cuarț artificial cu o refractare mai înaltă, iar pe suprafața matriței ar trebui să fie periat vopseaua din pulbere de cuarț sau praf de nisip de zircon. Pentru a reduce sursa de gaze, pentru a îmbunătăți fluiditatea oțelului topit și forța matrițelor, cele mai multe piese turnate din oțel sunt turnate cu un tip uscat sau cu uscare rapidă, cum ar fi tipul de nisip de sticlă de apă durificată cu CO2.
În al treilea rând, tratamentul termic al oțelurilor turnate
Turnarea oțelului trebuie utilizată după tratament termic. Deoarece piese turnate din oțel turnat au porozitate internă, fisuri, contracție și contracție, granule grosiere, structură inegală și tensiune internă reziduală și alte defecte de turnare, rezistența, în special plasticitatea și duritatea oțelurilor turnate, sunt mult reduse. Pentru a rafina boabele, structura uniformă și pentru a elimina solicitările interne, piese turnate din oțel trebuie să fie normalizate sau recoace. Oțelul normalizat are proprietăți mecanice mai mari decât cele recoace și are un cost mai mic, deci este folosit mai des. Cu toate acestea, deoarece tratamentul de normalizare va determina o stres internă mai mare decât recoacerea, acesta este aplicabil numai pentru piese turnate din oțel cu un conținut de carbon mai mic de 0,35%. Datorită plasticității bune a turnărilor din oțeluri cu conținut redus de carbon, nu este ușor să se spargă când se răcește. Pentru a reduce tensiunea internă, piesele de oțel trebuie să fie temperate la temperaturi ridicate după normalizare. Pentru piese turnate din oțel cu un conținut de carbon ≥ 0,35%, care sunt complexe în structură și sunt predispuse la fisuri, acestea pot fi recoapte. Oțelul turnat nu trebuie să fie întărit, altfel este ușor să se spargă.
În al patrulea rând, topirea oțelului turnat
Topirea oțelului turnat utilizează, în general, vatră deschisă, cuptor cu arc electric și cuptor de inducție. Cuptorul cu vatră deschisă se caracterizează printr-o capacitate mare, poate folosi fier vechi ca materie primă, poate controla cu acuratețe compoziția oțelului și poate mișca oțel de înaltă calitate și oțel slab aliat și este folosit în cea mai mare parte pentru topirea oțelului topit utilizat pentru oțel de mari dimensiuni turnări cu cerințe de înaltă calitate. Cuptorul trifazat cu arc electric are o funcționare convenabilă pentru deschiderea și închiderea cuptorului, poate garanta compoziția și calitatea oțelului topit și nu este strict conform cerințelor materialului de încărcare și este ușor de ridicat temperatura. Prin urmare, pot fi produse oțelul de înaltă calitate, oțelul aliat de calitate superioară și oțelul special, iar producția de turnătorie este realizată. Echipament comun pentru piese turnate din oțel. În plus, utilizarea cuptoarelor cu inducție de înaltă frecvență sau cu frecvență medie poate amesteca toate tipurile de oțeluri și oțeluri aliate de calitate superioară cu un conținut extrem de redus de carbon. Viteza de topire a cuptorului de inducție, pierderea elementului de aliere scăzută, consumul de energie și o calitate ridicată a oțelului topit, adică mai puține impurități, mai puține incluziuni, potrivite pentru atelierele mici de turnare din oțel!