PL 
Dlaczego odlewy z żeliwa sferoidalnego są praktycznym wyborem w przypadku elementów konstrukcyjnych
Producent pomp, z którym współpracowaliśmy, niedawno wymienił spawaną stalową obudowę tłoczną na odlew z żeliwa sferoidalnego. Wersja spawana wymagała cięcia blachy, formowania, wielu przejść spawalniczych i odprężania przed obróbką. Wersja z żeliwa sferoidalnego została odlana w kształcie zbliżonym do netto, obrobiona w mniejszej liczbie ustawień i przeszła testy hydrostatyczne przy 1,5-krotnym ciśnieniu roboczym. Całkowity koszt spadł o około 20%.
Taki wynik nie jest niczym niezwykłym. Odlewy z żeliwa sferoidalnego łączą swobodę projektowania charakterystyczną dla żeliwa z właściwościami mechanicznymi zbliżonymi do staliwa, przy niższych kosztach produkcji. W przypadku elementów przenoszących obciążenie, utrzymujących ciśnienie lub pochłaniających uderzenia, żeliwo sferoidalne jest zwykle pierwszym materiałem poddawanym ocenie.
Czym są odlewy z żeliwa sferoidalnego?
Żeliwo sferoidalne, zwane także żeliwem sferoidalnym lub żeliwem sferoidalnym, to stop żeliwa, w którym grafit wytrąca się w postaci mikroskopijnych kulek zamiast płatków. Proces został opracowany w 1943 roku przez Keitha Millisa, który dodał magnez do roztopionego żelaza i wykazał, że powstałe guzki usuwają wewnętrzne stężenia naprężeń typowe dla żeliwa szarego. Jeśli potrzebujesz bardziej szczegółowego wprowadzenia, nasz artykuł na temat czym jest żeliwo sferoidalne opisuje w prosty sposób metalurgię.
Różnica nie jest szczegółem laboratoryjnym. W żeliwie szarym płatki grafitu działają jak wewnętrzne koncentratory naprężeń, co zapewnia materiałowi dobre tłumienie drgań, ale ogranicza plastyczność i odporność na uderzenia. W żeliwie sferoidalnym struktura grafitu sferoidalnego pozwala metalowej osnowie przenosić obciążenia bez ostrych wewnętrznych nacięć, przez co odlew może uginać się i odkształcać, zanim ulegnie pęknięciu.
Typowe zakresy składu to 3,2 do 4,0% węgla, 1,8 do 2,8% krzemu, ograniczona ilość manganu, fosforu i siarki oraz resztkowy magnez do tworzenia guzków. Wartości te są kontrolowane w wąskich tolerancjach, ponieważ określają ostateczną wytrzymałość, ciągliwość i obrabialność odlewu.
Właściwości mechaniczne i gatunki, które powinieneś znać
Żeliwo sferoidalne jest określone według gatunku, a najpopularniejszym systemem klasyfikacji w handlu międzynarodowym jest ASTM A536. Oznaczenie gatunku bezpośrednio określa minimalną wytrzymałość na rozciąganie, granicę plastyczności i wydłużenie.
| Ocena | Wytrzymałość na rozciąganie (MPa) | Granica plastyczności (MPa) | Wydłużenie (%) |
|---|---|---|---|
| 60-40-18 | 414 | 276 | 18 |
| 65-45-12 | 448 | 310 | 12 |
| 80-55-06 | 552 | 379 | 6 |
| 100-70-03 | 689 | 483 | 3 |
Odczytanie oznaczenia jest proste: 65-45-12 oznacza minimalną wytrzymałość na rozciąganie 65 ksi, minimalną granicę plastyczności 45 ksi i 12% wydłużenie w standardowym pręcie testowym. Gatunki ferrytyczne, takie jak 60-40-18, zapewniają największą plastyczność i są preferowane do obudów ciśnieniowych i części narażonych na uderzenia. Gatunki perlityczne, takie jak 100-70-03, zapewniają wyższą wytrzymałość i lepszą odporność na zużycie, ale mniejsze wydłużenie.
Gdy standardowe gatunki nie są wystarczające, żeliwo sferoidalne hartowane cieplnie (ADI) może osiągnąć wytrzymałość na rozciąganie powyżej 1000 MPa przy dobrych właściwościach zmęczeniowych. ADI wymaga dedykowanego cyklu obróbki cieplnej i jest stosowany głównie w ciężkich przekładniach, elementach samochodów ciężarowych i częściach maszyn poddawanych dużym obciążeniom.
Jak odlewy z żeliwa sferoidalnego są produkowane i kontrolowane
Wymienione powyżej właściwości mechaniczne są osiągane tylko wtedy, gdy odlewnia kontroluje cały proces, od składu chemicznego stopu po szybkość krzepnięcia. W tym miejscu widoczna staje się przepaść pomiędzy niezawodnym dostawcą odlewów a tanim źródłem.
Kontrola formowania i zestalania
Większość odlewów z żeliwa sferoidalnego wytwarzana jest w formach z zielonego piasku, piasku żywicznego lub skorupowego. Formowanie skorupowe, zwane także formowaniem piaskowym powlekanym, jest powszechne w przypadku cylindrów i części sprężarek, które wymagają dobrego wykończenia powierzchni i stałych wymiarów. Podczas zalewania stopiony materiał traktuje się magnezem i zaszczepia żelazokrzemem, aby ułatwić tworzenie się grafitu sferoidalnego. Odlewnia musi kontrolować temperaturę zalewania, szybkość chłodzenia i konstrukcję pionu, aby uniknąć defektów skurczowych i tworzenia się wolnego węglika.
Kontrola krzepnięcia ma kluczowe znaczenie, ponieważ żeliwo sferoidalne kurczy się bardziej niż żeliwo szare. Jeśli wlewy i wzniesienia są źle zaprojektowane, porowatość wewnętrzna może pojawić się dopiero po obróbce. Poważny dostawca weryfikuje prawidłowość poprzez cięcie, badania ultradźwiękowe lub radiografię zgodnie z określonym planem pobierania próbek.
Obróbka cieplna i obróbka skrawaniem
Wiele odlewów z żeliwa sferoidalnego jest dostarczanych w stanie odlanym, ale obróbka cieplna jest zalecana, gdy wymagana jest stała twardość lub lepsza skrawalność. Wyżarzanie zwiększa zawartość ferrytu i ciągliwość; normalizowanie daje silniejszą strukturę perlityczną. W przypadku konstrukcji obrabiarek związek między obróbką cieplną a długotrwałym zużyciem jest dobrze udokumentowany, a nasz artykuł na ten temat jest dobrze udokumentowany obróbka cieplna odlewów obrabiarek wyjaśnia praktyczny wpływ na żywotność.
Obróbka jest równie ważna. Żeliwo sferoidalne jest bardziej ścierne dla narzędzi skrawających niż żeliwo szare, dlatego należy odpowiednio zaplanować prędkości, posuwy i gatunki płytek. Dostawcy dysponujący własną obróbką CNC mogą dostarczyć odlewy gotowe do montażu, co skraca łańcuch dostaw i zmniejsza nawarstwianie się tolerancji.
Gdzie odlewy z żeliwa sferoidalnego zapewniają największą wartość
Żeliwo sferoidalne nie jest materiałem ogólnego przeznaczenia; jest wybierany do komponentów, w których zmęczenie, ciśnienie i stabilność wymiarowa są kryteriami decydującymi. W Haian Aoyu Machinery Manufacturing Co., Ltd. produkujemy odlewy z żeliwa sferoidalnego głównie dla trzech segmentów przemysłu.
Elementy sprężarki
Korpusy sprężarek, skrzynie korbowe, cylindry, gniazda łożysk i obudowy wirników narażone są na ciśnienie gazu, wibracje i zużycie ślizgowe. Żeliwo sferoidalne zapewnia wytrzymałość zmęczeniową niezbędną do przetrwania milionów cykli ciśnieniowych, zachowując jednocześnie możliwość odlewania w złożonej geometrii rdzenia wymaganej w konstrukcjach sprężarek. Cylindry formowane skorupowo poprawiają wykończenie powierzchni i spójność wymiarową, co ogranicza obróbkę po odlaniu i pomaga w uszczelnieniu. Część reprezentacyjna jest nasza odlew korpusu sprężarki , produkowane z żeliwa sferoidalnego do zastosowań w ramach i obudowach.
Producenci korpusów sprężarek odlewanych na zamówienie, fabryka - Haian Aoyu Machinery Man Haian Aoyu Machinery Manufacturing Co., Ltd to chińska firma odlewnicza Producenci korpusów sprężarek i fabryka odlewów korpusów sprężarek, oferujemy ... Zobacz produkt → Odlewy pomp i zaworów
Korpusy pomp, korpusy zaworów, pokrywy i wirniki działają pod ciśnieniem hydraulicznym i często obsługują media ścierne lub agresywne. Żeliwo sferoidalne ferrytowe i ferrytyczno-perlityczne zapewnia szczelność ciśnieniową i odporność na uderzenia potrzebne w zastosowaniach związanych z wodą, ściekami i procesami. Lepiej wytrzymuje także cykle termiczne niż żeliwo szare, co ma znaczenie w przypadku pomp, które często się uruchamiają i zatrzymują. Nasz odlew korpusu pompy jest dostępny w wersji z żeliwa sferoidalnego i szarego, w zależności od klasy ciśnienia i cyklu pracy.
Producenci niestandardowych korpusów pomp odlewniczych, fabryka - Haian Aoyu Machinery Manufactu Haian Aoyu Machinery Manufacturing Co., Ltd to chińska firma odlewnicza Producenci korpusów pomp i fabryka odlewów korpusów pomp, oferujemy niestandardowe ... Zobacz produkt → Konstrukcje obrabiarek
Podstawy i kolumny obrabiarek wymagają dużej sztywności, dobrego tłumienia i stabilności wymiarowej przez lata pracy. Żeliwo szare jest klasycznym wyborem ze względu na tłumienie drgań, ale żeliwo sferoidalne oferuje wyższy moduł sprężystości i wytrzymałość, co pozwala na cieńsze przekroje ścian bez utraty sztywności. Rezultatem jest lżejsza, równie sztywna konstrukcja, dlatego żeliwo sferoidalne pojawia się w wysokoobrotowych centrach obróbczych i dużych maszynach bramowych. Typowym przykładem jest odlewanie podstawy maszyny używane w sprzęcie precyzyjnym.
Producenci niestandardowych maszyn odlewniczych, fabryka - Haian Aoyu Machinery Manufa Haian Aoyu Machinery Manufacturing Co., Ltd to chińscy producenci baz maszyn odlewniczych i fabryka baz maszyn odlewniczych, oferujemy niestandardowe... Zobacz produkt → Jak ocenić dostawcę odlewów z żeliwa sferoidalnego
W przypadku pozyskiwania odlewów z żeliwa sferoidalnego cena jednostkowa jest najmniej użyteczną liczbą w ofercie. Liczy się to, czy odlewnia może konsekwentnie dostarczać określony gatunek, solidność i dokładność wymiarową. Oto punkty, które zalecamy sprawdzić przed zatwierdzeniem dostawcy.
- Kontrola topnienia i sferoidalność: Zapytaj, w jaki sposób odlewnia sprawdza zawartość i guzowatość magnezu. Renomowany dostawca powinien pokazać mikrofotografie próbek produkcyjnych i wyjaśnić ich granice akceptacji.
- Częstotliwość testowania: Sprawdź, czy testy rozciągania i twardości są wykonywane dla każdej partii, czy tylko na żądanie. Testowanie partii to minimum w przypadku odlewów konstrukcyjnych.
- Możliwości obróbki: Własna obróbka skróca czas realizacji i zapewnia odlewni bezpośrednią informację zwrotną na temat jakości odlewów.
- Doświadczenie w eksporcie: Kupujący zagraniczni potrzebują spójnej dokumentacji, oznakowania i opakowania. Dostawca, który już eksportuje do Europy, Ameryki Północnej lub Japonii, rozumie te wymagania.
Haian Aoyu Machinery Manufacturing Co., Ltd. produkuje odlewy z żeliwa sferoidalnego i szarego o rocznej wydajności 20 000 ton w zakładzie o powierzchni 30 000 metrów kwadratowych. Nasze odlewy eksportujemy do Stanów Zjednoczonych, Niemiec, Włoch, Danii, Szwajcarii, Belgii, Hiszpanii i Japonii, a nasz asortyment obejmuje odlewy do sprężarek, odlewy do pomp i zaworów oraz odlewy do obrabiarek.
Producenci sprężarek często pytają nas, jak zrównoważyć wytrzymałość i odporność na zużycie dobór materiału gniazda łożyska sprężarki . Odpowiedź zależy od temperatury roboczej, smarowania i obciążeń udarowych, ale w większości przypadków żeliwo sferoidalne zapewnia lepszą kombinację wytrzymałości zmęczeniowej i odporności na zużycie niż żeliwo szare.
Decyzja o castingu, która sprawdza się w służbie
Odlewy z żeliwa sferoidalnego zyskują swoją rolę w zastosowaniach w sprężarkach, pompach, zaworach i obrabiarkach, ponieważ rozwiązują kompromis, którego nie jest w stanie zapewnić żeliwo szare: wytrzymałość bez kruchości i wytrzymałość bez ceny stali kutej lub prefabrykowanej . Materiał zachowuje się zgodnie ze specyfikacją tylko wtedy, gdy odlewnia rygorystycznie kontroluje skład chemiczny stopu, formowanie, krzepnięcie i testowanie.
Zanim zatwierdzisz dostawcę odlewów, poproś o dowód kontroli procesu, a nie tylko o certyfikat. Sprawdź, w jaki sposób sprawdzana jest sferowność, ile prętów poddaje się próbie rozciągania na partię i czy odlewnia obsługuje projektowanie pod kątem odlewu na etapie wyceny. Te kontrole nic nie kosztują, a chronią Cię przed defektami, które ujawniają się dopiero po obróbce, malowaniu lub instalacji w terenie.
