不銹鋼(gang)鑄造是一(yi)個較為復雜(za)的(de)(de)過程,以下是主要的(de)(de)加工(gong)步驟:
1. 模具制作
設計模具:根(gen)據所(suo)需鑄造(zao)的(de)(de)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)零件的(de)(de)形(xing)(xing)狀、尺寸、精度要(yao)求和批量等因(yin)素進(jin)行模具設計。設計過程中要(yao)考慮分型(xing)面(mian)的(de)(de)位置、澆口和冒口的(de)(de)設置等諸多細節。例如(ru),如(ru)果要(yao)鑄造(zao)一個具有復雜(za)內(nei)腔的(de)(de)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)閥(fa)門,模具設計就要(yao)確(que)保能夠完(wan)整地(di)形(xing)(xing)成(cheng)內(nei)腔結構。
制作(zuo)(zuo)模具(ju)材(cai)料(liao)(liao)選擇:可以使(shi)用多種材(cai)料(liao)(liao)制作(zuo)(zuo)模具(ju)。對于小批(pi)量生產(chan)或形狀簡單的鑄件,常用的材(cai)料(liao)(liao)有木材(cai)、石膏(gao)等(deng);對于大量生產(chan)且(qie)精(jing)度(du)(du)(du)要求較(jiao)高的鑄件,一般會采用金屬模具(ju),如(ru)鑄鐵、鋼等(deng)。比如(ru),采用鑄鐵模具(ju)可以承(cheng)受較(jiao)高的壓力(li)和溫度(du)(du)(du),保(bao)證模具(ju)在多次(ci)使(shi)用后仍能保(bao)持形狀精(jing)度(du)(du)(du)。
加工(gong)模(mo)具(ju):通過機械(xie)加工(gong)(如車削、銑削、磨削等(deng)(deng))方法將模(mo)具(ju)材料加工(gong)成設計好的形(xing)狀。對(dui)于復雜形(xing)狀的模(mo)具(ju),還可能需(xu)要采(cai)用電(dian)火花加工(gong)、數(shu)控加工(gong)等(deng)(deng)先進技術,以確(que)保模(mo)具(ju)的精(jing)度(du)和表面質量。
2. 熔煉不銹鋼
原(yuan)料(liao)準備:選用合適的(de)(de)不銹鋼(gang)原(yuan)材料(liao),如不銹鋼(gang)廢料(liao)、不銹鋼(gang)錠(ding)等。原(yuan)材料(liao)的(de)(de)質量直接(jie)影響鑄件的(de)(de)性(xing)能,所以要嚴格控制(zhi)原(yuan)材料(liao)中的(de)(de)雜(za)質含量。
熔(rong)煉設備選擇(ze):常用的(de)熔(rong)煉設備有中頻感應電爐、電弧爐等。中頻感應電爐加熱速度快、熱效率(lv)高(gao),適合(he)熔(rong)煉中小批量(liang)的(de)不銹鋼;電弧爐則適用于大型鑄件(jian)的(de)熔(rong)煉。
熔煉(lian)(lian)過程控(kong)制:在熔煉(lian)(lian)過程中,需(xu)要控(kong)制好(hao)溫度、時間(jian)和爐內氣氛等因素。一般不銹鋼的熔煉(lian)(lian)溫度在 1500 - 1600°C 左右。同(tong)時,為了防止(zhi)不銹鋼在熔煉(lian)(lian)過程中氧(yang)化和吸氣,需(xu)要采用合適的覆(fu)(fu)蓋劑和精煉(lian)(lian)劑。例如,使用螢(ying)石(shi) - 石(shi)灰石(shi)覆(fu)(fu)蓋劑可以有(you)效地隔(ge)離空氣,減少氧(yang)化。
3. 澆注
澆(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)前準備:在澆(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)前,需要對模(mo)具進行預熱(re),以減少鑄件(jian)的冷卻速度,防止出現冷隔、澆(jiao)(jiao)不足(zu)等(deng)缺陷。預熱(re)溫度一(yi)般在 200 - 400°C 左(zuo)右。同時,要確保(bao)澆(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)系統(包括澆(jiao)(jiao)口杯、直澆(jiao)(jiao)道(dao)、橫澆(jiao)(jiao)道(dao)和內(nei)澆(jiao)(jiao)道(dao))暢通(tong)無(wu)阻。
澆注(zhu):將熔(rong)煉好的(de)不(bu)銹鋼液通過澆注(zhu)系統緩(huan)慢(man)而平穩地注(zhu)入(ru)模具型(xing)腔中(zhong)。澆注(zhu)速度要(yao)適中(zhong),過快可能會導致卷氣、沖砂等缺陷,過慢(man)則可能出現澆不(bu)足的(de)情況。例如,對于薄壁不(bu)銹鋼鑄件(jian),澆注(zhu)速度應適當加快,以保證不(bu)銹鋼液能夠充(chong)滿型(xing)腔。
4. 凝固與冷卻
凝固(gu)控制:在不銹鋼液(ye)注入模具后,要控制其(qi)凝固(gu)過程(cheng)。根據鑄(zhu)件(jian)的(de)形狀(zhuang)和(he)尺寸,可以采用不同(tong)的(de)凝固(gu)方式(shi),如順(shun)序凝固(gu)或同(tong)時凝固(gu)。順(shun)序凝固(gu)適合(he)于壁(bi)厚差異(yi)較大的(de)鑄(zhu)件(jian),通過合(he)理設(she)置冒口和(he)冷鐵(tie),使鑄(zhu)件(jian)按照一定的(de)順(shun)序凝固(gu),從而有效地防止縮孔和(he)縮松等缺陷。
冷(leng)(leng)(leng)卻(que)過程:鑄件凝固(gu)后(hou),要進(jin)行適當(dang)的(de)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)。一般采用自然冷(leng)(leng)(leng)卻(que)或(huo)控(kong)(kong)制冷(leng)(leng)(leng)卻(que)速度的(de)方式。對(dui)于形狀復雜或(huo)尺(chi)寸較大的(de)鑄件,控(kong)(kong)制冷(leng)(leng)(leng)卻(que)速度尤為重(zhong)要,避免因冷(leng)(leng)(leng)卻(que)過快(kuai)而產生內應力和裂紋。
5. 脫模與清理
脫(tuo)(tuo)(tuo)模(mo)(mo)(mo):當鑄(zhu)件冷(leng)卻到一(yi)定溫度后(hou),就可(ke)以(yi)進行脫(tuo)(tuo)(tuo)模(mo)(mo)(mo)。脫(tuo)(tuo)(tuo)模(mo)(mo)(mo)方式根據模(mo)(mo)(mo)具(ju)的(de)(de)類型和鑄(zhu)件的(de)(de)形狀而定。對(dui)于簡單的(de)(de)模(mo)(mo)(mo)具(ju),可(ke)以(yi)通(tong)過敲擊、頂出等方式脫(tuo)(tuo)(tuo)模(mo)(mo)(mo);對(dui)于復雜的(de)(de)模(mo)(mo)(mo)具(ju),可(ke)能需要采用(yong)專用(yong)的(de)(de)脫(tuo)(tuo)(tuo)模(mo)(mo)(mo)設備。
清(qing)(qing)(qing)理(li)(li)(li)鑄(zhu)件(jian):脫模后的(de)鑄(zhu)件(jian)表(biao)面(mian)會(hui)帶有一些澆(jiao)口、冒口殘(can)余、粘(zhan)砂等(deng)(deng)缺陷。需要采(cai)(cai)用(yong)(yong)切割、打(da)磨、噴(pen)砂等(deng)(deng)方法(fa)(fa)進行清(qing)(qing)(qing)理(li)(li)(li)。例(li)如,采(cai)(cai)用(yong)(yong)氣割方法(fa)(fa)去除澆(jiao)口和冒口殘(can)余,用(yong)(yong)噴(pen)砂方法(fa)(fa)清(qing)(qing)(qing)理(li)(li)(li)鑄(zhu)件(jian)表(biao)面(mian)的(de)粘(zhan)砂,以獲得表(biao)面(mian)光潔的(de)鑄(zhu)件(jian)。
6. 后處理
熱(re)(re)處(chu)理(li)(li)(li):為了改(gai)善不銹鋼鑄件(jian)的力學性能(neng)(neng)和耐蝕性能(neng)(neng),通常需要進(jin)行熱(re)(re)處(chu)理(li)(li)(li)。常見的熱(re)(re)處(chu)理(li)(li)(li)方式(shi)有固(gu)溶(rong)處(chu)理(li)(li)(li)、時效(xiao)處(chu)理(li)(li)(li)等。固(gu)溶(rong)處(chu)理(li)(li)(li)可(ke)以(yi)使不銹鋼中的合金元素溶(rong)解,提(ti)高其耐蝕性和韌性;時效(xiao)處(chu)理(li)(li)(li)則可(ke)以(yi)進(jin)一步(bu)提(ti)高鑄件(jian)的強(qiang)度(du)。
表(biao)面(mian)處(chu)理:根(gen)據具(ju)體的使用要求,可(ke)以對不銹鋼鑄(zhu)件(jian)進行(xing)表(biao)面(mian)處(chu)理,如拋光(guang)、鈍化、電鍍等(deng)。拋光(guang)可(ke)以提高(gao)鑄(zhu)件(jian)的表(biao)面(mian)光(guang)潔度(du),增強其(qi)外(wai)觀質(zhi)量;鈍化可(ke)以在鑄(zhu)件(jian)表(biao)面(mian)形成一(yi)層致密的氧化膜,提高(gao)其(qi)耐蝕性(xing)(xing);電鍍則可(ke)以賦予(yu)鑄(zhu)件(jian)其(qi)他特殊的性(xing)(xing)能,如耐磨性(xing)(xing)、裝(zhuang)飾性(xing)(xing)等(deng)。