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ZG45Cr28Ni48W5Co5屬于:
耐熱鑄鋼(heat—resisting casting steel) 供鑄造用的高合金耐熱鋼bai牌號。在化學(xué)成分相同的情況下,鑄態(tài)比軋態(tài)具有較高的熱強(qiáng)性。鑄造工藝簡單,成本較低,且解決了高合金鋼難以變形加工的問題,所以鑄造材在耐熱鋼領(lǐng)域中占有較大的比重。20世紀(jì)80~90年代,由于石油化工、冶金機(jī)械、建材工業(yè)的迅猛發(fā)展推動了中國耐熱鑄鋼的發(fā)展,代表性的是大型合成氨轉(zhuǎn)化爐管及乙烯裂解爐管采用了大量的高合金奧氏體耐熱鋼,采用離心鑄管及普通鑄造技術(shù)制成。
中國代表牌號為40Cr25Ni20(美國HK40)、4cr25Ni35(美國HP)、4cr215Ni35Nb(美國HP+Nb)、4Cr25Ni35WNb(美國HP+w+Nb)、5cr25Ni35Co015W5(美國Supe rtherm)。大型冶金廠連續(xù)加熱爐和熱處理爐中的爐底輥和輻射管亦采用了大量的高合金耐熱鑄鋼。中國典型牌號有5Cr28Ni48W5(HV.NA22-H)、4Cr25Ni35Mo、4Cr25Ni20、4cr25Nil3(HH)、4cr22Ni10和3Cr24Ni7SiNRE。在建材、機(jī)械工業(yè)窯爐及熱處理爐中使用的耐熱鋼還有3Cr24Ni7SiN(RE)、2Cr20Mn9Ni2Si2N、3Crl8Mn12Si2N等節(jié)鎳耐熱鑄鋼。 上述材料使用溫度較高達(dá)1000~1200℃,個別為1250℃,有的還承受較高的應(yīng)力,并且多在滲碳?xì)夥?、燃?xì)鈼l件下工作,石油化工方面要求材料使用壽命達(dá)6~10年。要求材料在使用溫度下有較高的持久強(qiáng)度,良好的抗?jié)B碳性、抗氧化性及長時間使用后的組織穩(wěn)定性。所以在鉻鎳含量較高的基礎(chǔ)上還加入了鎢、鉬、鈮、鈷等強(qiáng)化元素以滿足使用要求。
鑄件表面上的癟下部位稱為凹陷,產(chǎn)生的原因有
1.鑄件的熱節(jié)部位填充滿(內(nèi)部有空洞),收縮時,表皮層雖有一定的強(qiáng)度,但在不破裂的情況下,仍然受到內(nèi)部的收縮作用而表面呈現(xiàn)凹陷,即稱為縮凹。
2.填充時,氣體被擠在金屬流與型腔壁面之間而未被排除出去,該處即出現(xiàn)凹陷。這凹陷的表面光潔,多出現(xiàn)在型腔難以排氣,而鑄件則是端旁邊緣部位上。
3.在機(jī)器壓射機(jī)構(gòu)的性能較差(如舊的立式機(jī)器)的情況下,當(dāng)工作液壓力不穩(wěn)定,壓射壓力也不穩(wěn)定。推動金屬的壓力不連續(xù),造成鑄件的表皮層不止一次地形成,但是每次表皮層的邊緣位置不同,前一次的表皮層有部分邊緣未被后一次所覆蓋,便產(chǎn)生條狀的凹陷。
4.模具型腔有殘留物,這在前面對產(chǎn)生欠鑄的原因中已經(jīng)提到過。但產(chǎn)生時凹陷,型腔的殘留物并不一定是片狀,而是帶有不規(guī)則的各種形狀,殘留物高出型面的高度也不大,故鑄件的入深度也較淺。
八、氣泡
鑄件表皮下,聚集氣體因熱脹將鑄件表面鼓起的泡,稱為氣泡。氣泡的表皮仍然是壓鑄表皮。產(chǎn)生的原因有:
1.型腔內(nèi)氣體過多
2.模具溫度過高(或冷卻通道失去作用)。
九、擦傷
鑄件的表面順著出模方向的拉傷痕跡,即為擦傷。它有兩種特征:
1.金屬流撞擊型壁后,引起金屬對型壁的強(qiáng)烈焊合或粘附(如同將稠糊狀泥漿用力擲在墻上的粘附現(xiàn)現(xiàn)象一樣,用力愈大,粘附愈多),而當(dāng)粘附部位在脫模時,金屬被擠拉而把表皮層撕破,鑄件該部位就出現(xiàn)拉傷。
2.模具成形表面質(zhì)量較差時,鑄件脫模造成拉傷,多呈直線(脫模方向)的溝道,淺的不到0.1毫米,深的約有0.3毫米。
擦傷嚴(yán)重時,便產(chǎn)生粘模,鑄件甚至脫不出來。擦傷現(xiàn)象以鋁合金嚴(yán)重
產(chǎn)生擦傷的原因有:
1.成形表面斜度過小或有反斜度。
2.成形表面光潔度不夠,或加工紋向不對,或在脫模方向上平整度較差。
3.成形表面有碰傷。
4.涂料不足,涂料性質(zhì)不合要求。
5.金屬流撞擊型壁過劇。
6.鋁合金中含鐵量過低(小于0.6%)
7.金屬澆入溫度過高。
十一、網(wǎng)狀痕跡、網(wǎng)狀毛刺
模具零件熱裂造成鑄件表面上的痕跡和突出金屬刺,而又因模具熱裂多呈現(xiàn)網(wǎng)狀(放射狀),當(dāng)熱裂程度較輕時,印在鑄件上的即為網(wǎng)狀痕跡;而熱裂程度嚴(yán)重時,常形成裂縫,鑄件上便有網(wǎng)狀毛刺。熔點(diǎn)愈高的合金,這種熱裂造成的
現(xiàn)象愈嚴(yán)重。例如銅合金的模具,熱裂就較為嚴(yán)重。而黑色金屬壓鑄就更為嚴(yán)重。
壓鑄上的網(wǎng)狀痕跡一般是不作限制的。而網(wǎng)狀毛刺在輕微程度時,通常都允許的;當(dāng)達(dá)到嚴(yán)重程度時,則按使用條件而定。
造成模具熱裂的原因有:
1.內(nèi)澆口附近磨擦阻力,經(jīng)受熔融金屬的沖蝕嚴(yán)重,最易產(chǎn)生熱裂。
2.模具成型零件有較大平面是薄弱(實(shí)體厚度小)區(qū)域。
3.冷卻系統(tǒng)調(diào)節(jié)不當(dāng)。
4.水劑涂料未經(jīng)過預(yù)熱,或噴涂不當(dāng),對模具激冷過劇。
5.涂料有化學(xué)腐蝕作用(如氟化鈉)。
6.成型零件上鑲拼(包括型芯孔至邊緣過小)造成薄弱的部位,也會產(chǎn)生早期熱裂,但這熱裂是條紋狀的。同樣也再現(xiàn)痕跡和毛刺兩種。
7.推桿和型芯(壓鑄件為小圓孔)處于經(jīng)受金屬流沖蝕較劇烈的部位(如澆口、澆道)時,其配合的孔口上緣將產(chǎn)生早期熱裂,裂紋呈放射狀擴(kuò)展。使壓鑄件表面也會產(chǎn)生痕跡和毛刺。
8.模具材料有原始缺陷,鍛造工藝不當(dāng)、熱處理方法不對所造成的潛在裂紋。
十二、接痕
因模具零件的鑲拼、活動零件或分型接合處所造成的高低不平的印痕,稱為接痕。接痕交界的兩相鄰表面的斜度有同一方向的和方向相反的兩種。
十三、頂出元件痕跡
模具上頂出元件(如推桿)與鑄件接觸的頂面處于型腔內(nèi)的工作位置時,與原型面不一樣平齊,鑄件便出現(xiàn)頂出元件痕跡。
頂出元件痕跡又有凸出凹入兩種,其凸起高度和凹入深度應(yīng)根據(jù)鑄件要求而定。
十四:鑄件變形
鑄件的變形一般是指整體變形而言。常見的變形有翹曲、彎扭、彎曲等。
產(chǎn)生變形的原因有:
1.鑄件本身結(jié)構(gòu)不合理,凝固收縮產(chǎn)生變形。
2.模具結(jié)構(gòu)不合理(如活動型芯帶動、鑲拼不合理等)。
3.頂出過程中,頂出溫度過高(鑄件的)、頂出結(jié)構(gòu)不好、頂出有沖擊、頂出力不均衡,都會使鑄件產(chǎn)生變形。
4.已產(chǎn)生粘模,但尚未達(dá)到鑄件脫不出的情況下,頂出時也會產(chǎn)生變形。
5.澆口系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)(主要是溢流)布置不合理,引起收縮時的變形。
十五、鑄件幾何形狀、尺寸與圖紙不符
造成鑄件幾何、形狀與圖紙不符的原因有:
1.模具成形部分已損壞,但生產(chǎn)并未發(fā)現(xiàn)而繼續(xù)生產(chǎn)。
2.模具的活動成形部分(如滑塊)已不能保持在應(yīng)有的工作位置上(如楔緊不夠、裝固位置變動)。
3.模具分型面金屬物未清理干凈,致使與分型面有關(guān)的尺寸發(fā)生變動。
4.型腔中有殘留物。
十六、合金的化學(xué)成分不合標(biāo)準(zhǔn)
主要原因是:
1.熔煉過程沒有按工藝規(guī)程進(jìn)行。
2.保溫時間、熔點(diǎn)低的元素容易燒損,成分發(fā)生變化。
3.保溫時間過長,坩堝受到浸蝕,坩堝的某些元素滲入合金中,這一現(xiàn)象以鑄鐵坩堝較為明顯,使合金的鐵含量有所增加,其中又以鋁合金嚴(yán)重
4.回爐料管理不善,不同牌號的合金混雜,回爐料的等級未嚴(yán)格區(qū)分。
5.回爐料與新料配比不當(dāng)。
6.原材料進(jìn)廠時未作分析鑒定。
7.配制合金時,配料計算不正確,加料有錯誤,稱重不準(zhǔn)。
十七、合金的機(jī)械性能不合標(biāo)準(zhǔn)
主要原因是:
1.合金的化學(xué)成分中對機(jī)械性能有主要影響的元素含量不對,特別是雜質(zhì)含量過高。
2.保溫時間過長或過熱溫度過高,合金晶粒粗大。
3.熔煉不正確。
4.回爐料與新料配比不當(dāng),回爐料過多或回爐料未加分級。
5.合金錠在室外露天堆放,氧化物過多。
6.試棒澆注過程不合要求。
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