Vytavitelné odlitky z uhlíkové oceli Silica Soljsou zakázkové odlitky vyráběné procesem lití do ztraceného vosku (nebo nazývané přesné lití) z uhlíkové oceli. Uhlíková litá ocel je druh lité oceli s uhlíkem jako hlavním legujícím prvkem a malým množstvím dalších legovacích prvků. Lze je rozdělit na litou nízkouhlíkovou ocel, litou středně uhlíkovou ocel a litou vysoce uhlíkovou ocel. Obsah uhlíku v lité nízkouhlíkové oceli je méně než 0,25 %, obsah uhlíku ve středně uhlíkové oceli je mezi 0,25 % a 0,60 % a obsah uhlíku v lité oceli s vysokým obsahem uhlíku je mezi 0,6 % a 3,0 %. Pevnost a tvrdost lité uhlíkové oceli se zvyšuje se zvyšováním obsahu uhlíku. Lité uhlíkové oceli mají různé výhody, jako jsou nižší výrobní náklady, vyšší pevnost, lepší houževnatost a vyšší plasticita. Odlitky z uhlíkové oceli Silica Sol lze použít k výrobě dílů, které nesou velké zatížení, jako jsou náhradní díly traktorů, železniční nákladní vozy, automobily, stojany ocelových válcoven, základny hydraulických lisů v těžkých strojích. Lze je také použít k výrobě dílů, které jsou vystaveny velkým silám a nárazům, jako jsou kola, spojky, kolébky a boční rámy na železničních vozidlech.
Obsah uhlíku v lité uhlíkové oceli je obecně mezi 0,2 % a 0,6 %. Pokud je obsah uhlíku příliš vysoký, jeho plasticita se zhorší a při odlévání je náchylný vznik trhlin.
Třída lité oceli se skládá ze ZG a dvou sad čísel. Mezi nimi je ZG kód pro ocelolitinu a dvě sady čísel za kódem představují mez kluzu ReL (MPa) a pevnost v tahu Rm (MPa). Například ZG270-500 označuje litou ocel s mezí kluzu 270 MPa a pevností v tahu 500 MPa.
Pro díly s různými požadavky na použití se používají různé třídy uhlíkové oceli. ZG230-450 má určitou pevnost a dobrou plasticitu, houževnatost a svařitelnost a má přijatelný řezný výkon. Používá se k výrobě dílů, které nejsou vystaveny vysokému namáhání a vyžadují určitou houževnatost, jako jsou základny kovadlin, ložisková pouzdra, pláště, těla ventilů a základní desky; ZG270-500 má vyšší pevnost a lepší houževnatost a všechny výkony procesu jsou dobré. Je široce používán a běžně používán pro výrobu ocelových rámů válcovacích strojů, ložiskových pouzder, ojnic a těles válců atd.; ZG310-570 má dobrou pevnost a řezný výkon, nižší plasticitu a houževnatost a používá se k výrobě různých mechanických dílů, které jsou vystaveny vysokému zatížení, jako jsou velká ozubená kola, těla válců, brzdová kola a válečky; ZG340-640 má vysokou pevnost, tvrdost a odolnost proti opotřebení, špatnou svařitelnost a často se používá k výrobě jeřábových převodů, válečků, rohatkových kol a spojek atd.
Třídy, chemické složení a vlastnosti obecně strojírenské lité uhlíkové oceli jsou uvedeny v následující tabulce:
Třídy, chemické složení a vlastnosti obecně strojírenské lité uhlíkové oceli
|
Kód |
chemické složení/%(≤) |
teplota tepelného zpracování/ ℃ |
Mechanické vlastnosti při pokojové teplotě (≥) |
|||||||||
|
wC |
wSi |
wMn |
wS, P |
ReL nebo Rp0,2/MPa |
Rm/MPa |
A11.3/% |
Z/% |
KV/J |
KU/J |
Tvrdost (HBW) |
||
|
ZG200-400 |
0.2 |
0.6 |
0.8 |
0.035 |
20~940 (normalizace) |
200 |
400 |
25 |
40 |
30 |
47 |
126-149 |
|
ZG230-450 |
0.3 |
0.9 |
880~900 (Normalizace nebo žíhání) 620~680 (temperování) |
230 |
450 |
22 |
32 |
25 |
35 |
139-169 |
||
|
ZG270-500 |
0.4 |
860~880 (Normalizace nebo žíhání) 600~620 (temperování) |
270 |
500 |
18 |
25 |
22 |
27 |
149-187 |
|||
|
ZG310-570 |
0.5 |
0.6 |
840~860 (Normalizace nebo žíhání) 620~650 (temperování) |
310 |
570 |
15 |
21 |
15 |
24 |
163-217 |
||
|
ZG340-640 |
0.6 |
830~850 (Normalizace nebo žíhání) 620~650 (temperování) |
340 |
640 |
10 |
18 |
10 |
16 |
187-228 |
|||
Při výrobě jsou požadavky na litou uhlíkovou ocel, aby měla určité mechanické vlastnosti. Hlavními ukazateli mechanických vlastností jsou obvykle pevnost (mez kluzu ReL a pevnost v tahu Rm), plasticita (prodloužení A a zmenšení plochy Z) a houževnatost (energie pohlcování nárazu K).
Mechanické vlastnosti oceli jsou určeny její mikrostrukturou a mikrostruktura je v zásadě určena chemickým složením oceli, podmínkami krystalizace a teplotou tepelného zpracování.
Chemické složení uhlíkové oceli kromě železa zahrnuje především uhlík, křemík, mangan, fosfor a síru. Mezi těmito pěti prvky hraje nejvýznamnější roli uhlík. Množství uhlíku přímo ovlivňuje mikrostrukturu a mechanické vlastnosti oceli. Litá uhlíková ocel je klasifikována podle různého obsahu uhlíku. Hmotnostní podíly křemíku a manganu by měly být řízeny v určitém rozmezí a výkyvy v tomto rozmezí nemají významný vliv na mechanické vlastnosti oceli. Fosfor a síra snižují mechanické vlastnosti oceli a jsou škodlivými nečistotami a je třeba je kontrolovat pod určitou mez.
Proces tavení lité uhlíkové oceli je jedním z nejkritičtějších kroků. Pro získání kvalifikovaných odlitků je nutné přísně kontrolovat teplotu lití (viz tabulka níže) a rychlost lití.
|
teplota odpichu a teplota lití uhlíkové oceli |
|||||
|
teplota oceli |
Obsah uhlíku v lité uhlíkové oceli/% |
||||
|
0,1-0,2 |
0,2-0,3 |
0,3-0,4 |
0,4-0,5 |
0,5-0,6 |
|
|
výčepní teplota/℃ |
1620-1640 |
1610-1630 |
1600-1620 |
1550-1610 |
1580-1600 |
|
teplota nalévání/℃ |
1540-1560 |
1530-1550 |
1520-1540 |
1510-1530 |
1500-1520 |
Mikrostruktura litého stavu:Mechanické vlastnosti uhlíkové oceli v litém stavu jsou poměrně špatné, zejména při nízké rázové houževnatosti. Mezi příčiny špatných mechanických vlastností patří možné vady odlitku (jako jsou smršťovací dutiny, pórovitost, plynové póry, praskliny atd.), a co je důležitější, jsou způsobeny nedostatky v mikrostruktuře, projevující se především jako hrubá zrna a bainit. Kromě toho existují v odlitku také vnitřní pnutí.