Bela litina z-vsebnostjo kroma (Cr15–Cr28), proizvedena s postopkom ulivanja z izgubljeno peno (LFC), zagotavlja visoko odpornost proti obrabi v kombinaciji z natančno-neto-geometrijo oblike. Ta kombinacija zmanjša dodatke za grobo strojno obdelavo, odpravi kote ugreza in zniža skupne stroške sestavnih delov za-aplikacije z visoko obrabo v rudarstvu, cementu, proizvodnji energije in obdelavi agregatov.
Ulivanje izgubljene pene nadomešča tradicionalne kalupe iz zelenega peska ali smolnega peska z vzorci ekspandibilnega polistirena (EPS), vdelanimi v nevezan kremenčev pesek. Med ulivanjem staljeno visoko-kromovo železo izpari vzorec EPS in ga nadomesti z natančno kovinsko geometrijo. Ta postopek zagotavlja ozke tolerance dimenzij (ISO 8062-3 CT6–CT8), odpravlja tradicionalne ločilne linije kalupov in proizvaja gladke površine (Ra 12,5–25 µm), kar omogoča težko{9}}-obdelovanje visoko-kromiranih komponent, ki imajo zapletene notranje prehode, tanke stene in-lite funkcije z minimalno naknadno obdelavo.
Proizvodni proces
Zaporedje ulivanja -iz izgubljene pene iz železa z visoko vsebnostjo kroma sledi sedmim nadzorovanim korakom:
Orodja za vzorce in pred-razširitev
Razširljive polistirenske kroglice z visoko-gostoto (0,022–0,026 g/cm³) so podvržene pred-ekspanziji s paro, staranju in avtomatskemu vbrizgavanju aluminijastega kalupa, da se oblikujejo segmenti vzorca.
Montaža in vrata
Segmenti vzorca so zlepljeni z vročim-lepilom. Zaporni sistemi vodil in dvižnih cevi so vgrajeni neposredno v sklop EPS.
Uporaba ognjevarnega premaza
Sestavi se 2–3-krat potopijo v keramično brozgo-na vodni osnovi (mešanica cirkona/silicijevega dioksida), da nastane prepustna,-močna lupina (1,5–2,5 mm debeline), nato pa se posušijo v-temperaturno nadzorovanih prostorih (45 stopinj –50 stopinj, relativna vlažnost<40%).
Kompaktiranje in pakiranje steklenic
Posušen prevlečen sklop vzorca se postavi v eno-celično bučko. Suh, nevezan kremenčev pesek (AFS 45–55) se napolni okoli vzorca, medtem ko se izvajajo tri{4}}osne vibracije, da se doseže največja gostota peska.
Vakuumsko{0}}nalivanje
Podtlak (0,03–0,05 MPa) se vleče v bučko. Staljeno visoko-kromovo železo pri 1420 stopinjah –1480 stopinjah vstopi v bučko, pri čemer se vzorec EPS v trenutku upari, medtem ko pod vakuumskim zadrževanjem prevzame natančno obliko.
Pretresanje in čiščenje
Odlitki se ohladijo v kalupu pod stalnim vakuumom. Ko se ulitki ohladijo, prosto padejo iz nevezanega peska-pri čemer se odpravijo mehanske poškodbe zaradi stresanja peska-, čemur sledi peskanje (SA 2.5).
Toplotna obdelava
Ulitki so podvrženi destabilizacijskemu segrevanju (950 stopinj –1050 stopinj), zračnemu kaljenju/prisilnemu zračnemu hlajenju in-popuščanju napetosti (200 stopinj –300 stopinj), da se matrične mikrostrukture preoblikujejo v martenzit z vdelanimi karbidi M7C3.
Materiali in tehnične specifikacije
Razpon kemijske sestave (ASTM A532 / EN 12513)
|
Standardni razred |
Razred ASTM |
Cr (%) |
C (%) |
Mo (%) |
Ni (%) |
Mn (%) |
Si (%) |
|
ASTM A532 razred II |
Tip B (15 % Cr) |
14.0–17.0 |
2.4–3.6 |
0.5–1.5 |
0,5 maks |
0.5–1.5 |
1,0 maks |
|
ASTM A532 razred II |
Tip D (20 % Cr) |
18.0–23.0 |
2.0–3.3 |
1.0–2.5 |
1,5 maks |
0.5–1.5 |
1,0 maks |
|
ASTM A532 razred III |
Tip A (25 % Cr) |
23.0–30.0 |
2.3–3.0 |
1,5 maks |
1,5 maks |
0.5–1.5 |
1,5 maks |
Mehanske in fizikalne lastnosti
|
Lastnina |
Standard / vrednost |
|
Razpon trdote (kot-lito) |
45–52 HRC |
|
Razpon trdote (toplotno-obdelano) |
58–66 HRC (650–850 HV) |
|
Mikrostruktura |
Dispergirani evtektični karbidi M7C3 (do 1800 HV) v martenzitni matrici |
|
Energija udarca (Charpy V-zareza) |
5–12 J pri 20 stopinjah |
|
Gostota |
7,6–7,7 g/cm³ |
|
Dimenzijska toleranca |
ISO 8062-3 CT6–CT8 |
|
Površinska hrapavost |
Ra 12,5–25 µm (125–250 mikropalcev RMS) |
|
Najmanjša debelina stene |
5,0 mm |
|
Zmogljivost teže |
1,5 kg do 1.800 kg na kos |
Ključne lastnosti izdelka
Zasnova brez kota ugreza:
Odpravlja ugrezne kote 1–3 stopinje, ki so potrebni pri tradicionalnem oblikovanju v zelenem ali smolnem pesku, kar zmanjša odvečno maso in zmanjša drago končno obdelavo zlitin z visoko-trdoto.
Integracija notranje votline:
Kompleksne notranje pretočne poti, protizvrtine in praznine za-zmanjšanje teže so oblikovane neposredno prek sestavljenih jeder iz EPS brez peska v jedrih, odnašanja jeder ali zamaškov.
Nadzor mikrostrukture M7C3:
Natančna kemija zlitin in nadzorovani toplotni profili za kaljenje s prisilnim-zrakom dajejo primarne evtektične karbide M7C3 s trdoto do 1.800 HV, ki nudijo 3–5-krat daljšo življenjsko dobo kot Ni-trdo ali manganovo jeklo v pogojih abrazivne brozge.
Skoraj-neto-tolerance oblike:
Doseže tolerance ISO 8062-3 CT6–CT8 neposredno po toplotni obdelavi, kar zmanjša dovoljene količine za odstranjevanje zalog na 1,5–3,0 mm pri kritičnih prilegih.
Odprava ločevalne črte delov:
Odsotnost običajnih ločilnih linij kalupa zmanjša nastajanje bliskavice, zmanjša delo pri ročnem brušenju in prepreči lokalizirane točke toplotnega stresa.
Tipične aplikacije
Propelerji črpalke za gnojevko, spiralne obloge, grlne puše in obrabne plošče
Obloge in razdelilniki hidrociklonov
Vstopne/izstopne obloge in rešetke SAG in krogličnih mlinov
Pihalni drogovi drobilnikov, lomilne plošče in udarni predpasniki
Vertikalni valjčni mlin (VRM) za mletje pnevmatik in oblog miz
Hladilne vmesne rešetke in obloge klinkerja
Šobe gorilnika premoga in obrabni obroči pulverizerja
Lopatice izpušnega ventilatorja in obloge ohišja
Spodnja kolena cevi za pepel in priključki za zapore
Strojna obdelava in sekundarne operacije
-Železa z visoko vsebnostjo kroma, toplotno- obdelanega na 58–66 HRC, ni mogoče obdelati z običajnim-hitroreznim jeklom (HSS) ali standardnim orodjem iz karbidne trdine. Sekundarne operacije upravljamo s pomočjo specializiranih obdelovalnih procesov:
Struženje kubičnega borovega nitrida (CBN) in PCD:Natančno struženje notranjih premerov, zunanjih premerov in ravnih parnih ploskev s togi CNC stružnicami, opremljenimi s CBN ploščicami (rezalne hitrosti 40–80 m/min).
Površinsko in notranje brušenje:Težki-rotacijski in površinski brusilniki s koluti-z smolo vezanimi diamanti in silicijevim karbidom dosegajo ravne tolerance znotraj 0,02 mm in površinsko obdelavo do Ra 0,8 µm.
Cast-in Threaded Inserts:Za mesta privijanja so vložki iz mehkega jekla (kot je nerjaveče jeklo AISI 1020 ali 304) vliti neposredno v -kromirano ohišje, kar omogoča standardno navijanje navojev brez EDM ali vrezovanja navojev iz karbidne trdine.
Obdelava z električnim praznjenjem (EDM):CNC žična EDM in grezilna EDM obdelujeta -tesne tolerančne utore, slepe luknje in pritrdilne reže na utrjenih komponentah.
Kontrola kakovosti in inšpekcija
Preverjanje kakovosti sledi strukturiranim testnim protokolom za surovine, procesne parametre in končne komponente:
Preverjanje surovin
Optični emisijski spektrometer Thermo Fisher (OES) preveri vsako talilno posodo pred točenjem in potrdi elementarno skladnost s standardi ASTM A532.
V-Toplotni nadzor procesa
Pirometrija taline in termična analiza spremljata stanje staljene kovine pred vakuumskim vlivanjem.
Mikrostrukturni pregled
Metalografski pregled pri 500-kratni in 1000-kratni povečavi potrdi martenzitno transformacijo matrike in preveri volumetrični delež karbida M7C3 (25–45-odstotno ciljno območje).
Testiranje trdote
Preizkuševalci King Brinell in Rockwell C izvajajo 100-odstotne revizije površinske trdote na kritičnih obrabnih površinah.
Dimenzijsko in ne{0}}destruktivno testiranje (NDT)
• CMM in skeniranje: Hexagon 3D Coordinate Measuring Machine (CMM) in 3D laserski skenerji preverjajo skoraj-neto-dimenzije oblik glede na modele CAD.
• Ultrazvočno testiranje (UT): Izvedeno v skladu z ASTM A609 za zaznavanje notranjih praznin.
• Pregled penetrantov (PT): Izveden v skladu z ASTM E165 za pregled površinskih mikro-razpok.
• Radiografsko testiranje (RT): Na voljo po ASTM E94 za kritične rudarske in energetske komponente.
OEM in proizvodnja po meri
Po meri izdelujemo železne-komponente z visoko vsebnostjo kroma neposredno iz 3D modelov strank in 2D inženirskih risb.
Inženirske zmogljivosti
• Podpora za CAD/CAM: neposredno uvažanje datotek STEP, IGES, SolidWorks (.sldprt) in Parasolid (.x_t).
• Simulacija litja MagmaSoft: modeliranje toka in strjevanja identificira potencialno poroznost zaradi krčenja, hladne zapore ali ujetost zraka pred rezom orodja.
• Hitra proizvodnja EPS orodij: Visoko-hitro CNC orodje za vzorčenje aluminija daje prve-vzorce izdelkov v 3 do 4 tednih.
Potek dela za odobritev orodij in vzorcev
• Pregled DFM: zasnova za vrednotenje proizvodnosti, ki se osredotoča na prehode debeline stene, dodatke za obrabo in postavitev ploščic.
• Preverjanje MagmaSoft: poročilo o strjevanju, predloženo kupcu.
• Rezanje aluminijastega kalupa: orodje, izdelano iz aluminija 6061-T6.
• Prvi pregled artikla (FAI): poročilo FAI s 3D skeniranjem CMM, poročilom metalurškega laboratorija in karto matrike trdote pred popolno odobritvijo serijske proizvodnje.
Kaj morajo kupci zagotoviti za RFQ
Če želite v 48 urah prejeti natančno komercialno ponudbo in oceno tehnične izvedljivosti, navedite naslednje podatke:
3D modeli in 2D risbe:Datoteke 3D CAD (STEP/IGES) za geometrijo in 2D risbe (PDF), ki določajo kritične tolerance obdelave, končne obdelave površin in referenčne točke.
Specifikacija materiala:Posebna oznaka razreda/tipa ASTM A532, razred EN 12513 ali ciljno območje kemične sestave.
Podatki o delovnem okolju:Delovni medij (velikost abrazivnih delcev, pH gnojevke, stopnje udarca, delovne temperature).
Ciljna trdota in toplotna obdelava:Zahtevano območje HRC (npr. 58–62 HRC proti 62–66 HRC) ali posebne zahteve za temperament.
Zahteve za obdelavo:Jasna identifikacija-litih površin v primerjavi s popolnoma obdelanimi površinami, vključno z zahtevami za navojne vložke.
Razporedi količine in naročila:Začetna količina vzorca, ocenjena letna uporaba (EAU) in velikosti izdanih serij.
Zahteve za pregled in certificiranje:Posebne zahteve NDT (UT/PT/RT), -inšpekcijo tretjih oseb (SGS/TÜV) ali potrdila o preskusu materiala 3.1 v skladu z EN 10204.
Pogosto zastavljena vprašanja
V: Kakšno je Lost Foam Casting v primerjavi z Green Sand Casting za visoko{0}}kromirane železne komponente?
O: Izgubljeno ulivanje pene odpravi kote ugreza, zmanjša grobo obdelavo za 40 %–60 %, odpravi notranja jedra in se izogne bliskovitim linijam, značilnim za zeleni pesek. Površinska hrapavost se izboljša z Ra 25–50 µm (zeleni pesek) na Ra 12,5–25 µm.
V: Zakaj izbrati Lost Foam Casting namesto Investment Casting (Lost Wax)?
O: Ulivanje po vložku zagotavlja nekoliko strožje tolerance, vendar je izgubljena pena bistveno bolj stroškovno-učinkovita za obrabljive dele velikih, težkih-presekov (10 kg do 1800 kg). Stroški orodja za izgubljeno peno so nižji za srednje-do-velike komponente, časi proizvodnega cikla pa so krajši.
V: Ali lahko ulitki iz izgubljene pene z visoko vsebnostjo-kroma iz belega železa prenesejo-vplivne aplikacije?
O: Visok{0}}kromirana jekla nudijo visoko odpornost proti obrabi, vendar nižjo lomno žilavost v primerjavi z avstenitnimi manganovimi jekli. Za okolja z-drobljenjem z močnim udarcem prilagodimo kemijo zlitin (dodamo Mo/Ni) in uporabimo posebne destabilizacijske toplotne obdelave, da povečamo žilavost matrice, ali priporočamo spremembe zasnove kompozita.
V: Kakšen je vaš standardni dobavni rok za nova orodja po meri in prve-vzorce izdelkov?
O: Izdelava aluminijastega EPS kalupa traja 15–20 dni. Prvi-vzorci artiklov (vključno s toplotno obdelavo, strojno obdelavo in poročili o inšpekciji) so poslani v 7–10 dneh po dokončanju kalupa.
V: Katera dokumentacija o preskusu materiala je priložena pošiljkam?
O: Vsaka pošiljka vključuje EN 10204 3.1 poročilo o preskusu materiala s podrobno kemično sestavo (OES), temperaturnimi profili toplotne obdelave, odčitki trdote po-kaljenju in poročila FAI o dimenzijah.
