Tout d'abord, selon la composition chimique de l'acier coulé peut être divisé en acier moulé au carbone et en acier moulé en alliage deux catégories. Parmi ceux-ci, l'acier moulé au carbone est le plus utilisé, représentant plus de 80% de la production totale d'acier coulé.
1, acier moulé au carbone
En général, l'acier à faible teneur en carbone ZG15 a un point de fusion élevé et des propriétés de moulage médiocres. Il est uniquement utilisé pour la fabrication de pièces de moteur ou de pièces de cémentation. Les aciers au carbone moyens ZG25-ZG45 ont une performance globale supérieure à celle de divers types de fonte, à savoir une résistance élevée et une bonne qualité. La plasticité et la ténacité conviennent donc à la fabrication de pièces aux formes complexes, aux exigences de résistance et de résistance élevées, telles que les roues de train, les marteaux de forge et les enclumes, les rouleaux et les soupapes haute pression, etc. ; L'acier à haute teneur en carbone ZG55 a un bas point de fusion et sa performance de moulage est meilleure que celle de l'acier au carbone moyen, mais sa plasticité et sa ténacité sont médiocres, et il n'est utilisé que pour fabriquer quelques pièces portables.
2, alliage d'acier moulé
Selon la quantité totale d'éléments en alliage, l'acier coulé peut être divisé en deux catégories: acier faiblement allié et acier fortement allié. Pour l'acier moulé faiblement allié, le manganèse, le manganèse-silicium et le chrome sont principalement utilisés en Chine. Tels que ZG40Mn, ZG30MnSi1, ZG30Cr1MnSi1 et ainsi de suite. Il est utilisé pour fabriquer des engrenages, des vérins hydrauliques et des rotors de turbine, tandis que le ZG40Cr1 est souvent utilisé pour fabriquer des pièces importantes telles que des engrenages à haute résistance et des arbres à haute résistance. Acier moulé fortement allié avec des propriétés spéciales telles que la résistance à l'usure, la résistance à la chaleur ou la résistance à la corrosion. Comme l'acier à haute teneur en manganèse ZGMn13, est un acier résistant à l'usure, principalement utilisé dans la fabrication de pièces utilisées dans des conditions de frottement à sec, telles que le front de pelle et les griffes, les tracteurs et les citernes, etc. chrome nickel acier inoxydable ZG1Cr18Ni9 et chrome acier inoxydable ZG1Cr13 et ZGCr28, etc., ont une grande résistance à la corrosion à l'acide nitrique, et sont principalement utilisés pour la fabrication de pièces sur des équipements tels que chimique, pétrole, fibres chimiques et aliments.
Deuxièmement, le procédé de moulage en acier moulé
L'acier moulé a des propriétés mécaniques plus élevées que la fonte, mais ses performances de moulage sont inférieures à celles de la fonte. Parce que le point de fusion de l'acier coulé est élevé, l'acier fondu s'oxyde facilement, la fluidité de l'acier fondu est faible et le retrait est important, le taux de retrait corporel est de 10 à 14% et le retrait de ligne 2,5%. Pour éviter que les pièces en acier coulé ne soient pas suffisamment coulées, séparées à froid, à retrait réduit, à sable rétréci, craquelé et collant, des mesures technologiques complexes doivent être prises par rapport à la fonte: les pièces moulées en acier, la séparation à froid est empêchée afin d'empêcher les moulages d'acier. Coulée insuffisante, l'épaisseur de la paroi des moulages en acier ne doit pas être inférieure à 8 mm; la structure du système de coulée doit être simple et la dimension de la section transversale doit être supérieure à celle de la fonte; le moulage à sec ou à chaud doit être adopté; la température de coulée doit être augmentée de façon appropriée, généralement de 1520 ° à 1600 ° C. La température de coulée étant élevée, le degré de surchauffe de l'acier fondu est important et le temps de maintien du liquide est long et la fluidité améliorée . Toutefois, si la température est trop élevée, des grains grossiers, des fissures chaudes, des pores et du sable collant seront causés. Par conséquent, la forme de coulée généralement petite, à paroi mince et complexe, la température de coulée correspond à peu près à la température de fusion de l'acier +150 ° C; grandes pièces coulées à paroi épaisse, température de coulée supérieure à son point de fusion d'environ 100 ° C.
2. Parce que le retrait de l'acier coulé dépasse largement celui de la fonte, afin d'éviter les défauts de retrait et de retrait des pièces coulées, la plupart des procédés de coulée adoptent des mesures telles que En outre, pour éviter le rétrécissement, le rétrécissement, la porosité et les fissures dans les pièces en acier coulé, il convient d’éviter les épaisseurs de paroi uniformes, les angles vifs et les structures à angle droit. Les noyaux creux et les noyaux de sables bitumineux sont utilisés pour améliorer la concession et la perméabilité à l'air du sable ou des noyaux. Le point de fusion de l'acier coulé est élevé et la température de coulée correspondante est également élevée. L'acier fondu interagit avec le matériau du moule à haute température et est sensible aux défauts de sable collant. Par conséquent, un sable de quartz artificiel plus résistant à la réfraction devrait être utilisé comme moule et une peinture à base de poudre de quartz ou de sable de zircon devrait être appliquée à la surface du moule. Afin de réduire la source de gaz, d'améliorer la fluidité de l'acier en fusion et la résistance des moules, la plupart des pièces moulées en acier sont coulées à sec ou à séchage rapide, telles que le sable de verre trempé au CO2.
Troisièmement, le traitement thermique des moulages en acier
Les pièces moulées en acier doivent être utilisées après le traitement thermique. Comme les pièces moulées en acier coulé ont une porosité interne, des fissures, un retrait et un retrait, des grains grossiers, une structure inégale et des contraintes internes résiduelles et autres défauts de coulée, la résistance, en particulier la plasticité et la ténacité Pour affiner les grains, uniformiser la structure et éliminer les contraintes internes, les pièces moulées en acier doivent être normalisées ou recuites. L'acier normalisé a des propriétés mécaniques plus élevées que celles recuites et a un coût moindre, il est donc utilisé plus souvent. Cependant, le traitement de normalisation provoquant une contrainte interne plus importante que le recuit, il ne s'applique qu'aux pièces en acier ayant une teneur en carbone inférieure à 0,35%. En raison de la bonne plasticité des pièces moulées en acier à faible teneur en carbone, il est difficile de les fissurer lorsqu’elles sont refroidies. Afin de réduire les contraintes internes, les pièces en acier doivent être trempées à des températures élevées après la normalisation. Pour les pièces en acier ayant une teneur en carbone supérieure ou égale à 0,35%, de structure complexe et sujettes à la fissuration, elles ne peuvent être recuites. L'acier moulé ne doit pas être durci, sinon il est facile de le fissurer.
Quatrièmement, la fonte de l'acier coulé
La fusion de l'acier coulé utilise généralement un foyer ouvert, un four à arc électrique et un four à induction. Le four à sole ouverte se caractérise par une grande capacité, peut utiliser la ferraille comme matière première, peut contrôler avec précision la composition de l'acier et peut fondre de l'acier de haute qualité et de l'acier faiblement allié. Il est principalement utilisé pour fondre l'acier fondu moulages avec des exigences de qualité élevées. Le four à arc électrique triphasé a un fonctionnement commode pour ouvrir et fermer le four, peut garantir la composition et la qualité de l'acier en fusion et n'est pas strict avec les exigences du matériau de charge, et il est facile d'élever la température. Par conséquent, l'acier de haute qualité, l'acier allié de haute qualité et l'acier spécial peuvent être produits et le moulage de production est effectué. Équipement commun pour les moulages en acier. De plus, l'utilisation de fours à induction à haute fréquence ou à moyenne fréquence permet de fondre toutes sortes d'aciers et d'aciers alliés de haute qualité à très faible teneur en carbone. Vitesse de fusion du four à induction, faible perte d'éléments d'alliage, consommation d'énergie et qualité de l'acier fondu, c'est-à-dire moins d'impuretés, moins d'inclusions, convient aux petits ateliers de coulée d'acier!