Vytavené odliatky z uhlíkovej ocele Silica Solsú zákazkové odliatky vyrábané procesom odlievania do strateného vosku (alebo nazývané presné liatie) uhlíkovej ocele. Liata uhlíková oceľ je druh liatej ocele s uhlíkom ako hlavným legujúcim prvkom a malým množstvom ďalších legujúcich prvkov. Možno ich rozdeliť na liatu nízkouhlíkovú oceľ, liatu stredne uhlíkovú oceľ a liatu vysoko uhlíkovú oceľ. Obsah uhlíka v liatej nízkouhlíkovej oceli je menej ako 0,25 %, obsah uhlíka v stredne uhlíkovej oceli je medzi 0,25 % a 0,60 % a obsah uhlíka v liatej oceli s vysokým obsahom uhlíka je medzi 0,6 % a 3,0 %. Pevnosť a tvrdosť liatej uhlíkovej ocele sa zvyšuje so zvyšujúcim sa obsahom uhlíka. Liata uhlíková oceľ má také výhody, ako sú nižšie výrobné náklady, vyššia pevnosť, lepšia húževnatosť a vyššia plasticita. Odliatky Silica Sol z uhlíkovej ocele sa môžu použiť na výrobu dielov, ktoré znášajú veľké zaťaženie, ako sú náhradné diely pre traktory, železničné nákladné vagóny, automobily, oceľové valcovacie stojany, základne hydraulických lisov v ťažkých strojoch. Môžu sa použiť aj na výrobu dielov, ktoré sú vystavené veľkým silám a nárazom, ako sú kolesá, spojky, podpery a bočné rámy železničných vozidiel.
Obsah uhlíka v liatej uhlíkovej oceli je vo všeobecnosti medzi 0,2 % a 0,6 %. Ak je obsah uhlíka príliš vysoký, jeho plasticita sa zhorší a pri odlievaní je náchylný na vznik trhlín.
Trieda liatej ocele sa skladá zo ZG a dvoch sád čísel. Medzi nimi je ZG kód pre oceľ na odliatok a dve sady čísel za kódom predstavujú medzu klzu ReL (MPa) a pevnosť v ťahu Rm (MPa). Napríklad ZG270-500 označuje liatu oceľ s medzou klzu 270 MPa a pevnosťou v ťahu 500 MPa.
Na diely s rôznymi požiadavkami na použitie sa používajú rôzne triedy liatej uhlíkovej ocele. ZG230-450 má určitú pevnosť a dobrú plasticitu, húževnatosť a zvárateľnosť a má prijateľný rezný výkon. Používa sa na výrobu dielov, ktoré nie sú vystavené vysokému namáhaniu a vyžadujú určitú húževnatosť, ako sú základne nákov, puzdrá ložísk, plášte, telesá ventilov a základné dosky; ZG270-500 má vyššiu pevnosť a lepšiu húževnatosť a všetky procesné výkony sú dobré. Je široko používaný a bežne používaný na výrobu oceľových rámov valcovacích strojov, krytov ložísk, ojníc a telies valcov atď .; ZG310-570 má dobrú pevnosť a rezný výkon, nižšiu plasticitu a húževnatosť a používa sa na výrobu rôznych mechanických častí, ktoré sú vystavené vysokému zaťaženiu, ako sú veľké ozubené kolesá, telesá valcov, brzdové kolesá a valčeky; ZG340-640 má vysokú pevnosť, tvrdosť a odolnosť proti opotrebeniu, zlú zvárateľnosť a často sa používa na výrobu žeriavových prevodov, valčekov, rohatkových kolies a spojok atď.
Triedy, chemické zloženie a vlastnosti všeobecnej strojárskej liatej uhlíkovej ocele sú uvedené v nasledujúcej tabuľke:
Triedy, chemické zloženie a vlastnosti všeobecnej strojárskej liatej uhlíkovej ocele
|
kód |
chemické zloženie/%D) |
teplota tepelného spracovania/ ℃ |
Mechanické vlastnosti pri izbovej teplote (≥) |
|||||||||
|
wC |
wSi |
wMn |
wS, P |
ReL alebo Rp0,2/MPa |
Rm/MPa |
A11.3/% |
Z/% |
KV/J |
KU/J |
Tvrdosť (HBW) |
||
|
ZG200-400 |
0.2 |
0.6 |
0.8 |
0.035 |
20~940 (normalizácia) |
200 |
400 |
25 |
40 |
30 |
47 |
126-149 |
|
ZG230-450 |
0.3 |
0.9 |
880~900 (Normalizácia alebo žíhanie) 620~680 (temperovanie) |
230 |
450 |
22 |
32 |
25 |
35 |
139-169 |
||
|
ZG270-500 |
0.4 |
860~880 (Normalizácia alebo žíhanie) 600~620 (temperovanie) |
270 |
500 |
18 |
25 |
22 |
27 |
149-187 |
|||
|
ZG310-570 |
0.5 |
0.6 |
840~860 (Normalizácia alebo žíhanie) 620~650 (temperovanie) |
310 |
570 |
15 |
21 |
15 |
24 |
163-217 |
||
|
ZG340-640 |
0.6 |
830~850 (Normalizácia alebo žíhanie) 620~650 (temperovanie) |
340 |
640 |
10 |
18 |
10 |
16 |
187-228 |
|||
Pri výrobe sú požiadavky na uhlíkovú oceľ na odliatie určité mechanické vlastnosti. Hlavnými ukazovateľmi mechanických vlastností sú zvyčajne pevnosť (medza klzu ReL a pevnosť v ťahu Rm), plasticita (predĺženie A a zmenšenie plochy Z) a húževnatosť (energia absorpcie nárazu K).
Mechanické vlastnosti ocele sú určené jej mikroštruktúrou a mikroštruktúra je v podstate určená chemickým zložením ocele, podmienkami kryštalizácie a teplotou tepelného spracovania.
Chemické zloženie uhlíkovej ocele okrem železa zahŕňa najmä uhlík, kremík, mangán, fosfor a síru. Spomedzi týchto piatich prvkov hrá uhlík najvýznamnejšiu úlohu. Množstvo uhlíka priamo ovplyvňuje mikroštruktúru a mechanické vlastnosti ocele. Liata uhlíková oceľ je klasifikovaná podľa rôznych obsahov uhlíka. Hmotnostné frakcie kremíka a mangánu by sa mali kontrolovať v určitom rozsahu a kolísanie v tomto rozsahu nemá významný vplyv na mechanické vlastnosti ocele. Fosfor a síra znižujú mechanické vlastnosti ocele a sú škodlivými nečistotami a je potrebné ich kontrolovať pod určitú hranicu.
Proces tavenia liatej uhlíkovej ocele je jedným z najdôležitejších krokov. Na získanie kvalifikovaných odliatkov je potrebné prísne kontrolovať teplotu odlievania (pozri tabuľku nižšie) a rýchlosť odlievania.
|
teplota odpichu a teplota liatia uhlíkovej ocele |
|||||
|
teplota ocele |
Obsah uhlíka v liatej uhlíkovej oceli/% |
||||
|
0,1-0,2 |
0,2-0,3 |
0,3-0,4 |
0,4-0,5 |
0,5-0,6 |
|
|
teplota výčapu/℃ |
1620-1640 |
1610-1630 |
1600-1620 |
1550-1610 |
1580-1600 |
|
teplota nalievania/℃ |
1540-1560 |
1530-1550 |
1520-1540 |
1510-1530 |
1500-1520 |
Mikroštruktúra liateho stavu:Mechanické vlastnosti uhlíkovej ocele v odliatom stave sú relatívne zlé, najmä pri nízkej rázovej húževnatosti. Príčiny zlých mechanických vlastností zahŕňajú možné chyby odliatku (ako sú zmršťovacie dutiny, pórovitosť, plynové póry, trhliny atď.), a čo je dôležitejšie, sú spôsobené nedostatkami v mikroštruktúre, ktoré sa prejavujú najmä ako hrubé zrná a bainit. Okrem toho existujú aj vnútorné napätia vo vnútri odliatku.