En primer lugar, de acuerdo con la composición química del acero fundido se puede dividir en acero fundido al carbono y acero fundido de aleación de dos categorías. Entre ellos, el acero al carbono es el más utilizado, representa más del 80% de la producción total de acero fundido.
1, acero al carbono
En general, el acero con bajo contenido de carbono ZG15 tiene un alto punto de fusión y pobres propiedades de fundición. Solo se utiliza para la fabricación de piezas de motor o piezas de cementación. Los aceros de carbono medio ZG25-ZG45 tienen un rendimiento integral más alto que varios tipos de hierro fundido, es decir, alta resistencia y buena calidad. La plasticidad y dureza son por lo tanto adecuadas para fabricar piezas con formas complejas, alta resistencia y requisitos de dureza, como ruedas de trenes, marcos de martillos de forja y yunques, rodillos y válvulas de alta presión, etc., que son los más ampliamente utilizados en acero al carbono ; El acero con alto contenido de carbono ZG55 tiene un punto de fusión bajo, y su rendimiento de fundición es mejor que el del acero al carbono medio, pero su plasticidad y dureza son pobres, y solo se usa para fabricar algunas piezas que se puedan llevar puestas.
2, aleación de acero fundido
De acuerdo con la cantidad total de elementos de aleación, el acero fundido de aleación se puede dividir en dos categorías de acero de baja aleación y acero de alta aleación. Para acero fundido de baja aleación, manganeso, manganeso-silicio y cromo se utilizan principalmente en China. Tales como ZG40Mn, ZG30MnSi1, ZG30Cr1MnSi1 y más. Se utiliza para fabricar engranajes, cilindros hidráulicos y rotores de turbina, mientras que el ZG40Cr1 se usa a menudo para fabricar piezas importantes como engranajes de alta resistencia y ejes de alta resistencia. Acero fundido de alta aleación con propiedades especiales tales como resistencia al desgaste, resistencia al calor o resistencia a la corrosión. Tal como el acero de manganeso alto ZGMn13, es un acero resistente al desgaste, utilizado principalmente en la fabricación de piezas usadas en condiciones de trabajo de fricción seca, tales como dientes de agarre frontal y de agarre de excavadoras, orugas de tractor y tanques, etc .; acero inoxidable al cromo níquel ZG1Cr18Ni9 y acero inoxidable al cromo ZG1Cr13 y ZGCr28, etc., tienen una alta resistencia a la corrosión al ácido nítrico, y se utilizan principalmente para fabricar piezas en equipos tales como productos químicos, petróleo, fibra química y alimentos.
En segundo lugar, las características del proceso de fundición de acero
El acero fundido tiene mayores propiedades mecánicas que el hierro fundido, pero su rendimiento de fundición es inferior al del hierro fundido. Debido a que el punto de fusión del acero fundido es alto, el acero fundido se oxida fácilmente, la fluidez del acero fundido es pobre y la contracción es grande, la contracción del cuerpo es de 10 a 14% y la contracción de la línea es 1.8 a 2.5%. Para evitar que las piezas de fundición de acero estén insuficientemente fundidas, separadas por frío, encogidas, encogidas, agrietadas y pegajosas, se deben tomar medidas tecnológicas complejas en comparación con el hierro fundido: debido a la poca fluidez del fundición de acero, se evita la separación en frío para evitar las piezas de fundición de acero. El vertido es insuficiente, el espesor de la pared de las piezas de fundición de acero no debe ser inferior a 8 mm; la estructura del sistema de fundición será simple y la dimensión de la sección transversal será mayor que la del hierro fundido; se debe adoptar yeso seco o caliente; la temperatura de colada debe aumentarse apropiadamente, generalmente 1520 ° a 1600 ° C. Debido a que la temperatura de vertido es alta, el grado de sobrecalentamiento del acero fundido es grande y el tiempo para mantener el líquido es largo, y se puede mejorar la fluidez . Sin embargo, si la temperatura es demasiado alta, se causarán granos gruesos, grietas calientes, poros y arena pegajosa. Por lo tanto, generalmente la forma de la fundición es pequeña, de pared delgada y compleja, la temperatura de vertido es aproximadamente la temperatura de fusión del acero +150 ° C; fundiciones de paredes gruesas y grandes que emiten una temperatura superior a su punto de fusión de aproximadamente 100 ° C.
2. Debido a que la contracción del acero fundido excede en gran medida a la del hierro fundido, para evitar la contracción y los defectos de contracción de las piezas fundidas, la mayoría del proceso de fundición adopta medidas tales como contrahuella, hierro frío y subsidios para lograr la solidificación en orden. Además, para evitar la contracción, contracción, porosidad y defectos de grietas en piezas de acero fundido, se deben evitar espesores de pared uniformes, esquinas agudas y estructuras en ángulo recto, aserrín en la arena del molde y adición de coque en el núcleo. Los núcleos huecos y los núcleos de arena de aceite se utilizan para mejorar la concesión y la permeabilidad al aire de arena o núcleos. El punto de fusión del acero fundido es alto y la temperatura de colada correspondiente también es alta. El acero fundido interactúa con el material del molde a altas temperaturas y es susceptible a defectos de arena pegajosa. Por lo tanto, la arena de cuarzo artificial con mayor refractariedad se debe utilizar como molde, y una pintura hecha de polvo de cuarzo o arena de zircón se debe cepillar sobre la superficie del molde. Para reducir la fuente de gas, mejorar la fluidez del acero fundido y la resistencia de los moldes, la mayoría de las piezas de fundición de acero se secan con un tipo de secado rápido o seco, como el tipo de arena de vidrio con agua endurecida con CO2.
En tercer lugar, el tratamiento térmico de fundición de acero
Se deben usar piezas de acero después del tratamiento térmico. Debido a que las piezas moldeadas de acero fundido tienen porosidad interna, grietas, contracción y contracción, granos gruesos, estructura desigual y tensión interna residual y otros defectos de fundición, la resistencia, especialmente la plasticidad y tenacidad de las piezas moldeadas de acero, se reducen considerablemente. Para refinar los granos, la estructura uniforme y eliminar las tensiones internas, las piezas de fundición de acero deben normalizarse o recocerse. El acero normalizado tiene propiedades mecánicas más altas que las recocidas y tiene un costo menor, por lo que se usa con más frecuencia. Sin embargo, dado que el tratamiento de normalización causará un mayor estrés interno que el recocido, solo es aplicable a piezas de fundición de acero con un contenido de carbono inferior al 0,35%. Debido a la buena plasticidad de las piezas fundidas de acero con bajo contenido de carbono, no es fácil romperse cuando se enfría. Para reducir el estrés interno, las piezas de fundición de acero deben templarse a altas temperaturas después de la normalización. Para fundiciones de acero con un contenido de carbono de ≥ 0.35%, que son complejas en su estructura y propensas a agrietarse, solo pueden ser recocidas. El acero fundido no debe endurecerse, de lo contrario, es fácil de agrietar.
En cuarto lugar, la fusión de acero fundido
La fundición de acero fundido generalmente utiliza hogar abierto, horno de arco eléctrico y horno de inducción. El horno de solera abierta se caracteriza por su gran capacidad, puede usar chatarra como materia prima, puede controlar con precisión la composición del acero y puede fundir acero de alta calidad y acero de baja aleación, y se utiliza principalmente para fundir acero fundido utilizado para acero a gran escala fundiciones con requisitos de alta calidad. El horno de arco eléctrico trifásico tiene una operación conveniente para abrir y cerrar el horno, puede garantizar la composición y la calidad del acero fundido, y no es estricto con los requisitos del material de carga, y es fácil elevar la temperatura. Por lo tanto, se puede producir acero de alta calidad, acero de aleación de alto grado y acero especial, y se realiza el moldeo de producción. Equipo común para fundición de acero. Además, el uso de hornos de inducción de alta frecuencia o de media frecuencia puede fundir todo tipo de aceros de aleación de alto grado y aceros con un contenido de carbono extremadamente bajo. Velocidad de fusión del horno de inducción, pérdida de elementos de baja aleación, consumo de energía y alta calidad de acero fundido, es decir, menos impurezas, menos inclusiones, ¡adecuado para pequeños talleres de fundición de acero!