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铸钢

[拼音]:zhugang

[外文]:cast steel

钢液注入一定形状的金属或耐火材料的型腔中冷凝成的钢制品。在铸造组织状态下直接使用,称铸钢件。1740年,英国亨茨曼(B.Hunts n)发明了坩埚炼钢法,首次炼出可以浇铸的液体钢。1845年菲舍尔(J.C.Fischer)用液体钢铸造马蹄铁在英国取得专利权,开创了铸钢技术。目前一些工业国家铸钢件的产量大约占钢的总产量2%左右,苏联约占6%。铁路、建筑、冶金机械、重型矿山机械、船舶等制造部门是使用钢铸件最多的行业。

铸钢与变形钢材相比,主要优点有:

(1)铸钢件较少受尺寸、形状和重量的限制,单重可以从几克(如假牙)到几百吨,且易于铸成用其他加工成型方法难以得到的复杂形状。

(2)铸钢件可以减少机械切削加工量,提高金属利用率。

(3)使难以进行塑性变形和切削加工的合金钢成形。

(4)一般锻轧材的轴向性能和横向性能差别较大,铸钢则没有这种方向性。

(5)铸钢的晶粒比变形钢材粗大,某些高合金耐热铸钢的高温强度和抗蠕变性能比锻轧材更高。

铸钢中存在疏松、偏析、收缩、气泡、夹杂、粗晶等缺陷。铸钢中这些缺陷既不象变形钢材可在锻轧加工过程中被焊合或细化,也不能用冷加工强化的方法提高性能。因而它的力学性能(主要是塑性和韧性),一般要比同钢种的锻轧材低一些,部件愈大,差异愈大。至于耐磨性、焊接性、被切削性等则与锻轧材无明显区别。

铸钢件应用广泛,美国1960~1969年钢铸件的应用在各部门之间分配情况如下:

铁路    40.1%    汽车工业    6.81%

建筑    12.28%    石油    5.31%

轧钢    8.37%    其他    19.3%

采矿    7.83%

铸钢分碳铸钢与合金铸钢。

(1)碳铸钢的化学成分(%)通常为:C 0.12~0.62,Si 0.20~0.45,Mn0.35~0.80,P≤0.06,S≤0.06,而碳的含量对机械性能起着决定性作用。碳铸钢的抗拉强度在38~70kgf/mm2,伸长率在12~15%之间。

(2)合金铸钢按合金元素的含量分为低合金铸钢、高合金铸钢和中合金铸钢。低合金铸钢含合金元素总量小于2.5%,加入合金元素,可使力学性能提高。高合金铸钢含合金元素总量大于10%,加入合金元素可使铸钢件具有某些特殊性能(如耐磨、耐蚀、不锈、耐热等)。如含铬 13%的不锈钢和含锰 13%的耐磨高锰钢,都是典型的高合金铸钢。中合金铸钢的合金元素含量在2.5~10.0%之间,与低合金或高合金铸钢相比,优越性不大,很少应用。合金铸钢在整个铸钢中的比重逐渐增长,70年代在工业发达国家已占30%以上。

铸钢生产工艺,依据所要求的铸钢件的尺寸、精度、表面光滑程度和内部组织可选用相应的金属铸造方法。连续铸造因具有独特的优越性,在冶金工业中已广泛地用以代替一般的钢锭模铸。

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