不銹鋼鑄造(zao)是(shi)一個較為(wei)復(fu)雜的過程,以下是(shi)主(zhu)要的加工步驟(zou):
1. 模具制作
設(she)計模(mo)具(ju):根(gen)據所(suo)需鑄造的(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼零件的(de)形(xing)狀、尺寸(cun)、精(jing)度要(yao)求和批(pi)量等(deng)因素進(jin)行模(mo)具(ju)設(she)計。設(she)計過(guo)程中要(yao)考慮分型面的(de)位置(zhi)、澆口和冒(mao)口的(de)設(she)置(zhi)等(deng)諸(zhu)多細節(jie)。例如,如果要(yao)鑄造一個具(ju)有復(fu)雜內腔的(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼閥(fa)門(men),模(mo)具(ju)設(she)計就(jiu)要(yao)確(que)保能(neng)夠完(wan)整地形(xing)成(cheng)內腔結構。
制(zhi)作(zuo)模(mo)具(ju)材(cai)料(liao)選擇:可以(yi)使(shi)用(yong)多種材(cai)料(liao)制(zhi)作(zuo)模(mo)具(ju)。對于小批(pi)量(liang)生產或(huo)形狀簡單的鑄(zhu)件,常用(yong)的材(cai)料(liao)有(you)木材(cai)、石膏等;對于大量(liang)生產且(qie)精(jing)度要求較(jiao)高(gao)的鑄(zhu)件,一般會采用(yong)金屬模(mo)具(ju),如鑄(zhu)鐵、鋼等。比如,采用(yong)鑄(zhu)鐵模(mo)具(ju)可以(yi)承(cheng)受較(jiao)高(gao)的壓力和溫度,保(bao)證(zheng)模(mo)具(ju)在多次使(shi)用(yong)后仍能(neng)保(bao)持形狀精(jing)度。
加工模具(ju):通(tong)過機械加工(如車削、銑削、磨削等)方法(fa)將模具(ju)材料加工成設計好的形狀(zhuang)(zhuang)。對(dui)于復雜(za)形狀(zhuang)(zhuang)的模具(ju),還可能需要(yao)采用電火(huo)花加工、數(shu)控(kong)加工等先進技術,以確保模具(ju)的精(jing)度(du)和表面質量。
2. 熔煉不銹鋼
原(yuan)(yuan)料準備:選(xuan)用(yong)合適(shi)的(de)(de)(de)不(bu)銹鋼原(yuan)(yuan)材料,如不(bu)銹鋼廢料、不(bu)銹鋼錠等。原(yuan)(yuan)材料的(de)(de)(de)質量(liang)直(zhi)接影響(xiang)鑄件的(de)(de)(de)性能,所以要嚴格控制原(yuan)(yuan)材料中的(de)(de)(de)雜(za)質含量(liang)。
熔(rong)煉(lian)(lian)設(she)備選擇:常用(yong)的熔(rong)煉(lian)(lian)設(she)備有中頻感(gan)應電(dian)爐、電(dian)弧(hu)爐等。中頻感(gan)應電(dian)爐加熱(re)速度快、熱(re)效率高,適(shi)合熔(rong)煉(lian)(lian)中小批量的不銹鋼;電(dian)弧(hu)爐則適(shi)用(yong)于大(da)型鑄件(jian)的熔(rong)煉(lian)(lian)。
熔煉(lian)過(guo)程控(kong)制(zhi):在熔煉(lian)過(guo)程中(zhong),需要控(kong)制(zhi)好溫(wen)度、時間和爐(lu)內氣氛等因素(su)。一(yi)般不(bu)銹(xiu)鋼的(de)熔煉(lian)溫(wen)度在 1500 - 1600°C 左右。同時,為(wei)了(le)防止不(bu)銹(xiu)鋼在熔煉(lian)過(guo)程中(zhong)氧化和吸氣,需要采用合適的(de)覆蓋劑(ji)(ji)(ji)和精煉(lian)劑(ji)(ji)(ji)。例如(ru),使用螢(ying)石(shi) - 石(shi)灰石(shi)覆蓋劑(ji)(ji)(ji)可(ke)以有效地(di)隔(ge)離空氣,減少氧化。
3. 澆注
澆注前(qian)(qian)準備(bei):在澆注前(qian)(qian),需要(yao)對(dui)模具進行預(yu)熱,以減少(shao)鑄件(jian)的冷(leng)卻(que)速(su)度(du),防止出現冷(leng)隔、澆不足等缺(que)陷。預(yu)熱溫度(du)一般在 200 - 400°C 左(zuo)右。同時,要(yao)確保澆注系統(包(bao)括澆口杯、直(zhi)澆道(dao)(dao)、橫澆道(dao)(dao)和內澆道(dao)(dao))暢通無阻。
澆(jiao)注(zhu):將(jiang)熔(rong)煉(lian)好的不銹(xiu)鋼液通過澆(jiao)注(zhu)系統緩慢而平穩(wen)地注(zhu)入模具型腔中(zhong)(zhong)。澆(jiao)注(zhu)速度要適中(zhong)(zhong),過快可(ke)能會導致卷氣、沖砂等缺(que)陷(xian),過慢則可(ke)能出現(xian)澆(jiao)不足(zu)的情(qing)況。例如,對于薄壁不銹(xiu)鋼鑄件,澆(jiao)注(zhu)速度應適當加快,以保證不銹(xiu)鋼液能夠(gou)充滿型腔。
4. 凝固與冷卻
凝(ning)固(gu)控制(zhi)(zhi):在不銹鋼液注(zhu)入模(mo)具后,要控制(zhi)(zhi)其凝(ning)固(gu)過程。根據鑄件(jian)(jian)的(de)形狀和(he)尺寸,可以采用不同的(de)凝(ning)固(gu)方式,如順(shun)序(xu)凝(ning)固(gu)或同時(shi)凝(ning)固(gu)。順(shun)序(xu)凝(ning)固(gu)適合于壁厚差異較大的(de)鑄件(jian)(jian),通過合理設(she)置冒口和(he)冷鐵(tie),使鑄件(jian)(jian)按照(zhao)一定的(de)順(shun)序(xu)凝(ning)固(gu),從而(er)有效地(di)防止縮孔(kong)和(he)縮松等(deng)缺陷。
冷卻(que)過(guo)程(cheng):鑄(zhu)件凝固后,要進行適(shi)當的(de)(de)冷卻(que)。一般采(cai)用自(zi)然冷卻(que)或控制(zhi)冷卻(que)速(su)度的(de)(de)方式(shi)。對于形狀復(fu)雜或尺寸較大(da)的(de)(de)鑄(zhu)件,控制(zhi)冷卻(que)速(su)度尤為重要,避(bi)免因冷卻(que)過(guo)快而產生內(nei)應力和裂(lie)紋(wen)。
5. 脫模與清理
脫(tuo)模(mo)(mo)(mo):當鑄(zhu)件冷卻到一定溫度后,就可以進行脫(tuo)模(mo)(mo)(mo)。脫(tuo)模(mo)(mo)(mo)方式根(gen)據模(mo)(mo)(mo)具的(de)(de)(de)類(lei)型和鑄(zhu)件的(de)(de)(de)形狀而(er)定。對于簡單的(de)(de)(de)模(mo)(mo)(mo)具,可以通(tong)過(guo)敲擊、頂出等方式脫(tuo)模(mo)(mo)(mo);對于復雜的(de)(de)(de)模(mo)(mo)(mo)具,可能(neng)需要采用專(zhuan)用的(de)(de)(de)脫(tuo)模(mo)(mo)(mo)設備(bei)。
清(qing)理鑄件:脫(tuo)模(mo)后的鑄件表面(mian)會(hui)帶有一些澆口、冒口殘余(yu)、粘砂等缺陷。需要采(cai)用切割、打磨、噴砂等方法進(jin)行清(qing)理。例如,采(cai)用氣割方法去除(chu)澆口和冒口殘余(yu),用噴砂方法清(qing)理鑄件表面(mian)的粘砂,以獲得表面(mian)光潔的鑄件。
6. 后處理
熱(re)處(chu)理(li)(li):為了改善不銹鋼鑄件的(de)力學(xue)性(xing)能和(he)耐(nai)蝕性(xing)能,通常需要進行熱(re)處(chu)理(li)(li)。常見的(de)熱(re)處(chu)理(li)(li)方(fang)式有固(gu)(gu)溶處(chu)理(li)(li)、時效處(chu)理(li)(li)等。固(gu)(gu)溶處(chu)理(li)(li)可以使(shi)不銹鋼中的(de)合金(jin)元素溶解,提高其耐(nai)蝕性(xing)和(he)韌性(xing);時效處(chu)理(li)(li)則可以進一(yi)步(bu)提高鑄件的(de)強度。
表(biao)(biao)面(mian)處理:根據具體的使用(yong)要(yao)求,可以(yi)(yi)對不(bu)銹鋼鑄(zhu)件進行表(biao)(biao)面(mian)處理,如(ru)拋(pao)光、鈍化、電(dian)鍍等。拋(pao)光可以(yi)(yi)提高鑄(zhu)件的表(biao)(biao)面(mian)光潔(jie)度,增強其(qi)外觀質(zhi)量;鈍化可以(yi)(yi)在鑄(zhu)件表(biao)(biao)面(mian)形成一(yi)層(ceng)致密的氧(yang)化膜(mo),提高其(qi)耐蝕性;電(dian)鍍則(ze)可以(yi)(yi)賦予鑄(zhu)件其(qi)他(ta)特殊(shu)的性能,如(ru)耐磨(mo)性、裝飾性等。