不銹鋼(gang)鑄造是一個較為復雜(za)的(de)過程,以下是主(zhu)要的(de)加工步(bu)驟:
1. 模具制作
設(she)(she)計(ji)(ji)模(mo)具:根據所需(xu)鑄(zhu)造(zao)的不銹鋼(gang)零件(jian)的形狀、尺寸、精度要(yao)求和批(pi)量等因素進行(xing)模(mo)具設(she)(she)計(ji)(ji)。設(she)(she)計(ji)(ji)過(guo)程中要(yao)考慮分型面的位置(zhi)、澆口和冒口的設(she)(she)置(zhi)等諸多細節(jie)。例如(ru),如(ru)果要(yao)鑄(zhu)造(zao)一(yi)個具有復雜(za)內(nei)腔的不銹鋼(gang)閥門,模(mo)具設(she)(she)計(ji)(ji)就要(yao)確保能夠完整地形成內(nei)腔結構。
制(zhi)作(zuo)模具(ju)材(cai)料(liao)(liao)選(xuan)擇(ze):可以使(shi)用(yong)多(duo)種材(cai)料(liao)(liao)制(zhi)作(zuo)模具(ju)。對于小批(pi)量生產(chan)或形狀簡單(dan)的(de)鑄(zhu)件(jian),常用(yong)的(de)材(cai)料(liao)(liao)有木(mu)材(cai)、石膏等;對于大量生產(chan)且精度(du)要求較(jiao)高的(de)鑄(zhu)件(jian),一(yi)般會采用(yong)金屬模具(ju),如(ru)鑄(zhu)鐵、鋼等。比如(ru),采用(yong)鑄(zhu)鐵模具(ju)可以承受較(jiao)高的(de)壓力和(he)溫度(du),保證(zheng)模具(ju)在多(duo)次使(shi)用(yong)后(hou)仍(reng)能保持形狀精度(du)。
加(jia)工(gong)(gong)模(mo)具:通過(guo)機械加(jia)工(gong)(gong)(如車(che)削(xue)、銑削(xue)、磨削(xue)等(deng))方法(fa)將模(mo)具材(cai)料加(jia)工(gong)(gong)成設(she)計好的(de)形(xing)狀。對于復(fu)雜(za)形(xing)狀的(de)模(mo)具,還可能需要采用電火花加(jia)工(gong)(gong)、數控加(jia)工(gong)(gong)等(deng)先進技(ji)術(shu),以(yi)確保模(mo)具的(de)精度和表(biao)面質(zhi)量。
2. 熔煉不銹鋼
原(yuan)料(liao)(liao)準備:選用合適的不(bu)銹(xiu)鋼原(yuan)材(cai)料(liao)(liao),如不(bu)銹(xiu)鋼廢料(liao)(liao)、不(bu)銹(xiu)鋼錠等。原(yuan)材(cai)料(liao)(liao)的質量(liang)直接影響鑄件(jian)的性(xing)能,所以(yi)要嚴格控(kong)制原(yuan)材(cai)料(liao)(liao)中的雜質含量(liang)。
熔煉設(she)備選(xuan)擇:常用(yong)的(de)(de)熔煉設(she)備有中(zhong)(zhong)頻(pin)感應電爐、電弧(hu)(hu)爐等。中(zhong)(zhong)頻(pin)感應電爐加熱速(su)度快(kuai)、熱效率(lv)高,適合熔煉中(zhong)(zhong)小批量的(de)(de)不(bu)銹鋼;電弧(hu)(hu)爐則適用(yong)于(yu)大型鑄件的(de)(de)熔煉。
熔(rong)(rong)煉(lian)過(guo)程控制:在熔(rong)(rong)煉(lian)過(guo)程中(zhong),需要(yao)(yao)控制好(hao)溫度、時(shi)間和爐內氣氛(fen)等因(yin)素。一般不(bu)銹(xiu)鋼的(de)熔(rong)(rong)煉(lian)溫度在 1500 - 1600°C 左右。同時(shi),為(wei)了防止不(bu)銹(xiu)鋼在熔(rong)(rong)煉(lian)過(guo)程中(zhong)氧化(hua)和吸氣,需要(yao)(yao)采用合(he)適的(de)覆蓋劑和精(jing)煉(lian)劑。例如,使(shi)用螢石 - 石灰石覆蓋劑可以(yi)有效(xiao)地隔離(li)空氣,減少氧化(hua)。
3. 澆注
澆(jiao)(jiao)(jiao)注(zhu)前準備(bei):在澆(jiao)(jiao)(jiao)注(zhu)前,需(xu)要(yao)對模(mo)具(ju)進(jin)行預熱,以(yi)減少鑄件的冷卻速度,防止出(chu)現冷隔、澆(jiao)(jiao)(jiao)不足等缺陷。預熱溫度一般在 200 - 400°C 左右(you)。同時,要(yao)確保(bao)澆(jiao)(jiao)(jiao)注(zhu)系統(包括澆(jiao)(jiao)(jiao)口杯、直澆(jiao)(jiao)(jiao)道(dao)、橫澆(jiao)(jiao)(jiao)道(dao)和內澆(jiao)(jiao)(jiao)道(dao))暢通無阻。
澆(jiao)(jiao)注(zhu):將熔煉(lian)好的不(bu)銹鋼(gang)液(ye)通過澆(jiao)(jiao)注(zhu)系統緩慢(man)而(er)平穩(wen)地注(zhu)入模具型腔中。澆(jiao)(jiao)注(zhu)速(su)度要適中,過快可能會導(dao)致(zhi)卷氣、沖砂(sha)等(deng)缺陷,過慢(man)則可能出現(xian)澆(jiao)(jiao)不(bu)足的情況。例(li)如,對于薄(bo)壁不(bu)銹鋼(gang)鑄件,澆(jiao)(jiao)注(zhu)速(su)度應適當加快,以(yi)保證不(bu)銹鋼(gang)液(ye)能夠充滿(man)型腔。
4. 凝固與冷卻
凝(ning)(ning)固(gu)(gu)(gu)控制:在不(bu)銹鋼液注入模(mo)具后,要控制其(qi)凝(ning)(ning)固(gu)(gu)(gu)過程。根據鑄(zhu)件的(de)形狀(zhuang)和(he)尺寸,可(ke)以采用不(bu)同(tong)的(de)凝(ning)(ning)固(gu)(gu)(gu)方式,如順(shun)序(xu)凝(ning)(ning)固(gu)(gu)(gu)或同(tong)時(shi)凝(ning)(ning)固(gu)(gu)(gu)。順(shun)序(xu)凝(ning)(ning)固(gu)(gu)(gu)適合(he)于壁厚(hou)差異較(jiao)大的(de)鑄(zhu)件,通(tong)過合(he)理(li)設(she)置(zhi)冒(mao)口和(he)冷鐵,使鑄(zhu)件按(an)照(zhao)一(yi)定的(de)順(shun)序(xu)凝(ning)(ning)固(gu)(gu)(gu),從而(er)有效(xiao)地防止縮孔(kong)和(he)縮松等缺陷。
冷(leng)卻過(guo)程:鑄件凝(ning)固后,要(yao)進行適當的(de)冷(leng)卻。一般采用自然冷(leng)卻或控(kong)制冷(leng)卻速度的(de)方式。對(dui)于形狀復雜或尺寸較大的(de)鑄件,控(kong)制冷(leng)卻速度尤為重要(yao),避免因冷(leng)卻過(guo)快而產生(sheng)內應力和裂(lie)紋。
5. 脫模與清理
脫(tuo)模:當(dang)鑄(zhu)件(jian)冷卻(que)到一定(ding)溫度后,就可(ke)以進行脫(tuo)模。脫(tuo)模方式(shi)(shi)根據模具的類型和鑄(zhu)件(jian)的形狀而定(ding)。對(dui)于(yu)簡單(dan)的模具,可(ke)以通過敲擊、頂出等方式(shi)(shi)脫(tuo)模;對(dui)于(yu)復雜的模具,可(ke)能(neng)需要采用專用的脫(tuo)模設備。
清理(li)鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian):脫模后的鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)表面會帶有(you)一些澆口、冒(mao)口殘(can)(can)余、粘砂(sha)等(deng)缺(que)陷。需要(yao)采用(yong)切割、打(da)磨、噴砂(sha)等(deng)方法(fa)(fa)進(jin)行清理(li)。例(li)如(ru),采用(yong)氣割方法(fa)(fa)去除澆口和冒(mao)口殘(can)(can)余,用(yong)噴砂(sha)方法(fa)(fa)清理(li)鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)表面的粘砂(sha),以獲得表面光潔的鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)。
6. 后處理
熱處(chu)理(li):為了改善不銹(xiu)鋼(gang)(gang)鑄件的(de)力(li)學性(xing)(xing)能和耐蝕(shi)性(xing)(xing)能,通常需要進行熱處(chu)理(li)。常見的(de)熱處(chu)理(li)方(fang)式有固溶(rong)處(chu)理(li)、時效(xiao)處(chu)理(li)等。固溶(rong)處(chu)理(li)可以使不銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)合金元素溶(rong)解,提(ti)高(gao)其耐蝕(shi)性(xing)(xing)和韌性(xing)(xing);時效(xiao)處(chu)理(li)則(ze)可以進一(yi)步提(ti)高(gao)鑄件的(de)強(qiang)度。
表面處理(li):根據(ju)具體的(de)使(shi)用要求,可(ke)以對不銹鋼鑄件(jian)進行表面處理(li),如拋光、鈍化(hua)、電鍍等(deng)。拋光可(ke)以提高鑄件(jian)的(de)表面光潔度(du),增強其外觀質量;鈍化(hua)可(ke)以在鑄件(jian)表面形成一層致密的(de)氧化(hua)膜,提高其耐(nai)蝕性;電鍍則(ze)可(ke)以賦予鑄件(jian)其他特殊的(de)性能,如耐(nai)磨性、裝飾性等(deng)。