发布时间:2024-10-23 00:56:07 作者 :冶金资讯 围观 : 0次
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铸钢的机械性能比铸铁高,但其铸造性能却比铸铁差。因为铸钢的熔点较高,钢液易氧化、钢水的流动性差、收缩大,其体收缩率为10~14%,线收缩为1.8~2.5%。
铸铁以铁为主,并含有一定的杂质元素,而对于钢材,其不同种类的钢材在不同的标准上都有化学成分的严格限制,并含有一定的合金成分如、铬、镍、铜、钼、钛、铌、锰,及一些非合金元素等,故铸铁的结晶温度要比钢稳定的多,这从纯铁的相图上就可以反应出来,而对于钢,无论二元合金、三元合金,乃至实际使用最多的多元合金,其相图非常复杂,合金元素的存在使得成分偏析比较严重,这主要由不同元素间的化学势、浓度不同引起,同时其不同元素及元素间化合物的过冷度亦不一致,即流动性不如铸铁,另外,合金元素及其化合物的存在同样使得材料的膨胀系数、热导率等优于铸铁,即冷却收缩后较大的变形。
经高温形变热处理的高锰铸钢晶粒明显细小,孔洞等缺陷减少,并且随着压缩变形量的增大,钢的晶粒更加细小,组织更加致密,力学性能和低周疲劳寿命均大幅度提高.高温压缩变形25%的高锰铸钢的性能最佳,抗拉强度和断后伸长率分别达927 MPa和50.7%,低周疲劳寿命较原始状态的钢提高了50%以上.
铸造状态使用的合金钢,又称铸造合金钢。按其用途合金铸钢划分为铸造合金结构钢和特殊用途合金铸钢。前者是低、中合金铸钢,主要用来制作一般机械结构件。后者多为高合金铸钢,如耐磨铸钢、不锈耐酸铸钢、耐热铸钢、铸造合金工具钢等。
铸造合金结构钢和特殊用途低合金铸钢的铸造性能和碳素铸钢相近。钢中铬、钼等降低钢液流动性。铜、锰、镍等提高流动性。钢的体积收缩率主要和碳含量有关。碳含量高则收缩率大,合金元素对它的影响较小。锰和细化结晶组织的元素如钒、钛、锆可减少热裂倾向,铬、钼使热裂倾向增加。合金元素由于降低导热性,铸造应力增加,使铸钢件的冷裂倾向增大,尤其是含锰、铬、钼等元素的钢更明显。
按合金元素划分有锰系合金铸钢、铬系合金铸钢和含镍铸造合金钢。
锰系合金铸钢 这类钢以锰为主要合金元素,以硅、钼等为辅助合金元素。常用的中国牌号有ZG30Mn、ZG40Mn、ZG40Mn2、ZG45Mn、ZG50Mn、zG50Mn2、ZG65Mn等。
铸钢件是指将钢熔炼之后浇入特定的铸型后冷却凝固后形成的部件。 铸钢件通常指碳钢和低合金钢铸件,它有高强度、高韧性及较好的焊接性。如要求耐热、耐压、耐蚀、耐低温和抗磨性等,则有铸造特种钢。 ①铸造碳钢 以碳为主要合金元素并含有少量其他元素的铸钢。含碳小于0.2%的为铸造低碳钢,含碳0.2%~0.5%的为铸造中碳钢,含碳大于0.5%的为铸造高碳钢。随着含碳量的增加,铸造碳钢的强度增大,硬度提高。铸造碳钢具有较高的强度、塑性和韧性,成本较低,在重型机械中用于制造承受大负荷的零件,如轧钢机机架、水压机底座等;在铁路车辆上用于制造受力大又承受冲击的零件如摇枕、侧架、车轮和车钩等。 ②铸造低合金钢 含有锰 、铬、铜等合金元素的铸钢。合金元素总量一般小于5%,具有较大的冲击韧性,并能通过热处理获得更好的机械性能。铸造低合金钢比碳钢具有较优的使用性能,能减小零件质量,提高使用寿命。 ③铸造特种钢 为适应特殊需要而炼制的合金铸钢,品种繁多,通常含有一种或多种的高量合金元素,以获得某种特殊性能。例如 ,含锰11%~14%的高锰钢能耐冲击磨损,多用于矿山机械、工程机械的耐磨零件;以铬或铬镍为主要合金元素的各种不锈钢,用于在有腐蚀或650℃以上高温条件下工作的零件,如化工用阀体、泵、容器或大容量电站的汽轮机壳体等。
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