高鉻鑄鐵:特性與應用
砂模鑄造概述
砂模鑄造,也稱為砂型鑄造,是最古老且最靈活的金屬鑄造方法之一。該工藝通過用砂製造模具,並利用模具成型熔融金屬以實現所需形狀。
- 靈活性: 適用於包括高鉻鑄鐵在內的多種金屬。
- 規模化能力: 適合小批量生產和大規模製造。
- 成本效益: 尤其適用於複雜幾何形狀。
- 可重複利用: 砂通常可以回收再利用。
高鉻鑄鐵的砂模鑄造工藝
砂模是由砂、黏結劑(通常為黏土)和水的混合物製成的。對於高鉻鑄鐵,需額外考量其高澆注溫度和冶金特性。
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製作模型:
使用木材、塑料或金屬製作模型,以複製最終零件的形狀。
將模型放入模箱中,並用砂填充周圍以形成模腔。 -
芯的製作:
對於複雜的內部結構,使用砂芯。
砂芯單獨製作並在澆注前放入模腔中。 - 模具塗層:模具表面塗覆耐火塗層,以保護模具免受高溫損害並確保平滑的表面效果。
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選擇熔煉爐:
通常使用感應爐或電弧爐熔煉高鉻鑄鐵,以便精確控制成分和溫度。 -
添加合金元素:
添加鉻、碳以及其他元素(如鉬或鎳),以實現目標性能。 -
除氣與精煉:
通過除氣處理去除雜質,防止鑄件中出現缺陷。
Molten HCCI is poured into the sand mold, taking care to minimize turbulence to avoid defects.
The high pouring temperature (typically 1200
°C ~1400°C) requires robust mold materials and careful temperature monitoring.
控制冷卻速度以確保均勻的微觀結構發展。
快速冷卻可能導致殘餘奧氏體,而慢速冷卻可能導致碳化物偏析。
凝固後,打破模具(落砂)以取出鑄件。
去除多餘材料(如澆道和冒口),並清理鑄件表面的砂或其他殘留物。
進行如退火或回火的熱處理,以優化硬度、韌性和耐磨性。