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其主要區(qū)別如下:首先,bai加工工藝du不同,鑄鋼件是利用液體金zhi屬澆入鑄型經(jīng)過鑄造成形的dao;而鍛件則是利用圓鋼或鋼錠經(jīng)高溫加熱后在固態(tài)鍛壓成形的。
另外,鍛件和鑄件的適用范圍不同,鍛件適用于制作形狀比較簡單毛坯 ,而鑄鋼件可以制作形狀復雜的毛坯。
還有,鍛件和鑄鋼件的力學性能也有區(qū)別,由于鑄造存在有微觀缺陷的原因,鑄鋼件的內部組織不如鍛件致密,如在相同強度的情況下,鑄鋼件的塑性和韌性就不如鍛件高。因此鍛件的力學性能要更好些。
鑄鋼的機械性能比鑄鐵高,但其鑄造性能卻比鑄鐵差。因為鑄鋼的熔點較高,鋼液易氧化、鋼水的流動性差、收縮大,其體收縮率為10~14%,線收縮為1.8~2.5%。為防止鑄鋼件產(chǎn)生澆不足、冷隔、縮孔和縮松、裂紋及粘砂等缺陷,必須采取比鑄鐵復雜的工藝措施:
1、由于鋼液的流動性差,為防止鑄鋼件產(chǎn)生冷隔和澆不足,鑄鋼件的壁厚不能小于8mm;澆注系統(tǒng)的結構力求簡單、且截面尺寸比鑄鐵的大;采用干鑄型或熱鑄型;適當提高澆注溫度,一般為1520°~1600℃,因為澆注溫度高,鋼水的過熱度大、保持液態(tài)的時間長,流動性可得到改善。但是澆溫過高,會引起晶粒粗大、熱裂、氣孔和粘砂等缺陷。因此一般小型、薄壁及形狀復雜的鑄件,其澆注溫度約為鋼的熔點溫度+150℃;大型、厚壁鑄件的澆注溫度比其熔點高出100℃左右。
2、由于鑄鋼的收縮大大超過鑄鐵,為防止鑄件出現(xiàn)縮孔、縮松缺陷,在鑄造工藝上大都采用冒口和、冷鐵和補貼等措施,以實現(xiàn)順序凝固。
此外,為防止鑄鋼件產(chǎn)生縮孔、縮松、氣孔和裂紋缺陷,應使其壁厚均勻、避免尖角和直角結構、在鑄型用型砂中加鋸末、在型芯中加焦炭、以及采用空心型芯和油砂芯等來改善砂型或型芯的退讓性和透氣性。
鑄鋼的熔點高,相應的其澆注溫度也高。高溫下鋼水與鑄型材料相互作用,極易產(chǎn)生粘砂缺陷。因此,應采用耐火度較高的人造石英砂做鑄型,并在鑄型表面刷由石英粉或鋯砂粉制得的涂料。為減少氣體來源、提高鋼水流動性及鑄型強度,大多鑄鋼件用干型或快干型來鑄造,如采用CO2硬化的水玻璃砂型。
鑄鋼件的熱處理
鑄鋼件均應在熱處理后使用。因為鑄態(tài)下的鑄鋼件內部存在氣孔、裂紋、縮孔和縮松、晶粒粗大、組織不均及殘余內應力等鑄造缺陷,使鑄鋼件的強度、尤其是塑性和韌性大大降低。
為細化晶粒、均勻組織及消除內應力,鑄鋼件必須進行正火或退火處理。正火處理后的鋼,其機械性能較退火后的高,成本也較低,所以應用較多。但由于正火處理會引起較退火大的內應力,只適用于含碳量小于0.35%的鑄鋼件。因為低碳鑄鋼件的塑性好,冷卻時不易開裂。為減小內應力,鑄鋼件在正火后,還應進行高溫回火。對于含碳量≥0.35%的、結構復雜及易產(chǎn)生裂紋的鑄鋼件,只能進行退火處理。鑄鋼件不宜淬火,否則極易開裂。
鑄鋼的熔煉
鑄鋼的熔煉一般采用平爐,電弧爐和感應爐等。平爐的特點是容量大、可利用廢鋼作原料、能準確控制鋼的成分并能熔煉優(yōu)質鋼及低合金鋼,多用于熔煉質量要求高的、大型鑄鋼件用的鋼液。
三相電弧爐的開爐和停爐操作方便,能保證鋼液的成分和質量、對爐料的要求不甚嚴格、容易升溫,故能煉優(yōu)質鋼、高級合金鋼和特殊鋼等,是生產(chǎn)成型鑄鋼件的常用設備。
此外,采用工頻或中頻感應爐,能熔煉各種高級合金鋼和碳含量極低的鋼。感應爐的熔煉速度快、合金元素燒損小、能源消耗少、且鋼液質量高,即雜質含量少、夾雜少,適于小型鑄鋼車間采用。
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