精密鑄鋼件是指用鑄鋼制作的零件,與鑄鐵性能相似,但比鑄鐵強(qiáng)度好。鑄鋼件在鑄造過程中易出現(xiàn)氣孔缺陷、角度定位不準(zhǔn)確等缺點,在長期使用中就有可能出現(xiàn)機(jī)殼斷裂的現(xiàn)象。
1、優(yōu)點
鑄鋼件的優(yōu)點之一是設(shè)計的靈活性,設(shè)計人員對鑄件的形狀和尺寸有的設(shè)計選擇自由,特別是形狀復(fù)雜和中空斷面的零件,鑄鋼件可采用組芯這一獨(dú)特的工藝來制造。其成形和形狀改變卻十分容易,從圖樣到成品的轉(zhuǎn)化速度很快,有利于快速報價響應(yīng)和交貨期的縮短。形狀和質(zhì)量的完善化設(shè)計、最小的應(yīng)力集中系數(shù)以及整體結(jié)構(gòu)性最強(qiáng)等特點,都體現(xiàn)鑄鋼件設(shè)計的靈活性和工藝優(yōu)勢:
1)鑄鋼件冶金制造適應(yīng)性和可變性強(qiáng),可以選擇不同的化學(xué)成分和組織控制,適應(yīng)于各種不同工程的要求;可以通過不同的熱處理工藝在較大的范圍內(nèi)選擇力學(xué)性能和使用性能,并有良好的焊接性能和加工性能。
2)鑄鋼材料的各向同性和鑄鋼件整體結(jié)構(gòu)性強(qiáng),因而提高了工程可靠性。再加上減輕重量的設(shè)計和交貨期短等優(yōu)點,在價格和經(jīng)濟(jì)性方面具有競爭優(yōu)勢。
3)鑄鋼件的重量可在很大的范圍內(nèi)變動。重量小者可以是僅幾十克的熔模精密鑄件,而大型鑄鋼件的重量可達(dá)數(shù)噸、數(shù)十噸乃至數(shù)百噸。
2、缺點
(1)組織不均勻。液態(tài)金屬注入鑄模后與模壁首先接觸的一層液態(tài)金屬因溫度下降最快,因此很快凝固成為較細(xì)晶粒。隨著與模壁距離的增加,模壁影響逐漸減弱,晶體沿與模壁相垂直的方向生長成彼此平行的柱狀晶體。在鑄件的中心部位,散熱已無顯著的方向性,且可自由地朝各個方向生長直至彼此接觸,故形成等軸晶區(qū)。由此可見,鑄件內(nèi)的組織是不均勻的,一般說來,晶粒比較粗大。
(2)組織不致密。液態(tài)金屬的結(jié)晶以樹枝生長方式進(jìn)行,樹枝間的液態(tài)金屬最后凝固,但樹枝間很難由金屬液體全部填滿,造成鑄件普遍存在不致密性。此外,注入模中的液態(tài)金屬在冷卻中及凝固中如體積收縮而未獲足夠的補(bǔ)充,也可形成疏松甚至縮孔。鑄鐵件中的石墨往往以較大尺寸的片狀、球狀或其他形狀出現(xiàn),也可看成是一種不致密組織。
(3)表面粗糙。表面一般來說比較粗糙,不能與機(jī)加工表面相比,形狀也較復(fù)雜。