phone

Стальное литье

В устоявшемся представлении о металлургии, производство и литьё стали почти всегда воспринимается как законченная технология. На самом деле, это два процесса, которые могут быть разнесены по времени и месту. Производство стали требует огромных производственных мощностей, если для работы используется железосодержащий рудный материал. По результатам работы, такой металлургический комплекс выдаёт как готовую продукцию, так и стальные заготовки, для дальнейшей переработки.

Стальное литьё может осуществляться в городской черте, на небольшом предприятии. Основное отличие в том, для работы они закупают только лом стали и чугуна. На небольших производственных мощностях можно выпускать сталь нужной марки, и уже на таком малотоннажном оборудовании отливают изделия под конкретного заказчика.

Основные понятия о литье стали

В схематичном представлении, литьё стали представляется как заполнение формы жидким металлом. Но это обывательская точка зрения. На самом деле, для того, чтобы готовое изделие приобрело заложенные инженерами эксплуатационные характеристики, необходимо:

  1. Изготовить форму по имеющемуся чертежу;
  2. Расплавить металл, очистив его от вредных примесей (сера, фосфор и т.д.).
  3. Ввести в расплав нужные легирующие элементы.
  4. Залить жидкую сталь в формы с соблюдением правильного режима охлаждения.

Каждый из пунктов, следует рассматривать как отдельную отрасль производственного цикла, со своими технологиями и методиками.

Изготовление литейной формы

Самые передовые технологии литья стали используют формы с газифицируемыми моделями. Особенность этой методики в том, что модель отливаемой детали изготавливается из мелкофракционного газонаполненного полистирола. Она обрабатывается антипригарным композитом, помещается в опоки и тщательно засыпается калиброванным песком.

При этом фракции песка изменяются, по отработанной методике. Сначала используются самые мелкие песчинки, они наиболее плотно обволакивают модель, затем калибр песка повышается.

Все операции выполняются на вибростоле, чтобы обеспечить 100% заполнение пустот.

В цехе отливки, опоки укрывают полиэтиленовой плёнкой и подключают вакуумный отсос. В разреженной атмосфере, песчинки слипаются, и отливочная форма приобретает технологическую плотность.

Полистирол полностью сгорает с разложением до мономера, при температуре 320˚C. Расплавленная сталь имеет температуру ≈ 1500˚C. Таким образом, жидкий металл замещает полистирол, формируя изделие, максимально совпадающее с формой модели.

Плавление металл и его очистка

Для организации малотоннажного литья стали, идеальными качествами обладает индукционная плавильная печь. В ней разогрев и плавление металла осуществляется токами Фуко. У индукционной печи следующие преимущества:

  • В электромагнитном поле, разогревается сам металл, а не корпус печи;
  • Нагрев происходит по всему объёму, что ускоряет плавку;
  • Имеется функциональная возможность осуществлять процесс в замкнутом пространстве, формируя любой состав газов над расплавом при любом давлении.
  • Отсутствует дым и вредные выбросы в атмосферу.

Вся суть изготовления стали, сводится к очищению железа от трёх элементов: серы, фосфора, углерода. При этом содержание именно углерода, в количестве от 0,02% до 2,14% отделяет сталь от чугуна, у которого содержание углерода превышает верхний порог.

Для удаления вредных примесей, могут применяться несколько методик, например продувка кислородом, или добавка шлакообразующих компонентов.

Существует строгая зависимость фазовых состояний сплава железа с углеродом, которая изменяется от температуры и химического состава жидкого металла. Скрупулёзное следование установок технологического регламента на основании этой закономерности, позволяет получить сталь с нужными характеристиками.

Введение легирующих элементов

Чтобы сталь получила нужные эксплуатационные свойства, добавляются легирующие присадки. Для этого используется более 20 разных элементов. Чаще всего добавляют никель и хром, чуть реже титан и бериллий, для спецзаказов в расплав вводят цирконий и редкоземельные металлы.

При этом на свойства конечного продукта оказывает влияние не только процентное содержание того или иного элемента, но и время добавки, а также их соотношение между собой.

При маркировке стали буквы отвечают за входящий в состав элемент, а цифры за его примерное содержание. Если лиганд присутствует в объёме менее 1%, то цифры не добавляются.

А-азот   Д-медь   П-фосфор   Ф-ванадий

Б-ниобий   К-кобальт   Р-бор   X-хром

В-вольфрам   М-молибден   С-кремний   Ц-цирконий

Г-марганец   Н-никель   Т-титан   Ю-алюминий

Заливка стали в формы и охлаждение

Этот процесс тоже достаточно сложен, так как разливаемый по формам металл имеет следующие градации:

  • Кипящий;
  • Полуспокойный;
  • Спокойный.

Определения, эти категории расплава получили не из-за температуры, а из-за степени раскисленности. Если жидкая сталь, раскисляется уже в форме, при контакте с ферромарганцем, образующиеся газы поднимаются вверх, и создают эффект кипения. Такая сталь хорошо поддаётся штамповке, но по структуре неоднородна.

Высокоуглеродистая сталь отливается только из предварительно раскисленного расплава, «спокойного» типа.

При охлаждении отливки, температурный режим влияет на формирование кристаллической решётки железоуглеродистого сплава. Даже на этом этапе, возможно резкое изменение характеристик готовой детали, при нарушении графика снижения температуры.

Точное стальное литьё

Высокоточное литьё стали предполагает производство изделий с помощью алюминиевой оснастки. Наш завод специализируется на отливках весом от 1.5 до 250 килограмм. Изделия производятся с минимальными припусками на механическую обработку.

Литье металла с использованием точных методов предполагает соблюдение четкой последовательности действий и этапов производства. Для реализации технологии применяется алюминиевая оснастка, посредством которой производиться модель из пенополистирола, точно соответствующая требуемой детали. Далее модели склеиваются в кусты, окрашиваются противопригарной краской и помещаются в опоку. При заливке расплавленной стали модель выжигается и мы получаем литейную заготовку. Данный способ литья носит название литье по газифицируемым моделям (ЛГМ).

Современные технологии литья стали

Производство отливок из металла по технологии точного литья имеет ряд преимуществ:

  • возможность изготовления всевозможных конструкций различных конфигураций;
  • отсутствие в необходимости использования дополнительных форм и моделей для отлива;
  • стандартизированное серийное производство;
  • возможность изготовления продукции в единых промышленных условиях.

Данный метод позволяет получить точное литье, что сокращает затраты на механическую обработку.

Производство стальных отливок ориентировано на следующие промышленные сферы:

  • машиностроение;
  • нефтехимическая промышленность
  • горно-добывающая промышленность
  • сельское хозяйство
  • железная дорога

Литье стали точным методом дает возможность существенно сократить финансовые расходы для получения готовых изделий, с помощью механической обработки.

Завод стального литья Камский Металлург

«Камский Металлург» осуществляет производство продукции по современным технологиям и с учетом всех государственных требований. Продукция компании востребована в самых различных промышленных отраслях экономики. Высокое качество продукции позволило заводу стать лидером на рынке и завоевать доверие клиентов России и Ближнего Зарубежья.

Сотрудничество с заводом

Завод осуществляет литье стали на заказ. В работе используется современное оборудование, которое исключает риск возникновения брака и обеспечивает высокое качество готовой продукции.

Используемые при литье марки стали

  • 25Л - 45Л,
  • 20ГЛ,
  • 20ГМЛ,
  • 30ХМЛ,
  • 40ХЛ,
  • 110Г13Л,
  • СЧ15-25,
  • ВЧ 40-70.

Литье металла на заказ проводится в современно оборудованных цехах, которые соответствуют всем стандартам безопасности и технологичности. Стандартная схема сотрудничества состоит из этапов:

  1. согласование чертежа;
  2. моделирование литейных процессов;
  3. создание прототипа отливки;
  4. производство опытной партии
  5. получение положительного заключения
  6. запуск в серийное производство

На сайте компании «Камский Металлург» вы можете ознакомиться с примерами нашей литейной продукции. Клиент может заказать индивидуальное изготовление конструкций – специалисты завода готовы изготовить детали любой сложности по уникальным чертежам.

Заказать консультацию специалиста

Прикрепить чертёж/проект
Ситдиков Руслан
Ильдусович
Главный технолог