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'''铸钢件的铸型工艺特点'''：铸钢件是用铸造方法获得的金属物件，即把熔炼好的液态金属，用浇注、压射、吸入或其他方法注入预先预备好的铸型中，冷却后经落砂、清理(见铸件清理)和后处理(见铸件后处理)，所得到的具有一定外形，尺寸和性能的物件。
对于[[强度]]、[[塑性]]和[[韧性]]要求更高的机器零件，需要采用铸钢件。
铸钢件的产量仅次于[[铸铁]]，约占铸件总产量的15%。<ref>[http://www.xjishu.com/zhuanli/24/201910288483.html 铸钢件成型工艺铸型的制造方法与流程],X技术，2019年8月10日</ref>
==分类==
按照化学成分，铸钢可分为[[碳素铸钢]]和[[合金铸钢]]两大类。其中以碳素铸钢应用最广，占铸钢总产量的80%以上。
===1、碳素铸钢===
一般的，低碳钢ZG15的[[熔点]]较高、[[铸造性能]]差，仅用于制造电机零件或[[渗碳]]零件；
中碳钢ZG25～ZG45，具有高于各类铸铁的综合性能，即强度高、有优良的塑性和韧性，因此适于制造形状复杂、强度和韧性要求高的零件，如火车车轮、锻锤机架和砧座、轧辊和高压阀门等，是碳素铸钢中应用最多的一类；
高碳钢ZG55的熔点低，其铸造性能较中碳钢的好，但其塑性和韧性较差，仅用于制造少数的耐磨件。
===2、合金铸钢===
根据合金元素总量的多少，合金铸钢可分为两[[低合金钢]]和[[高合金钢]]大类。
1）低合金铸钢，我国主要应用锰系、锰硅系及铬系等。如ZG40Mn、ZG30MnSi1、ZG30Cr1MnSi1等。
用来制造齿轮、水压机工作缸和水轮机转子等零件，而ZG40Cr1常用来制造高强度齿轮和高强度轴等重要受力零件。
2）高合金铸钢 ，具有耐磨、耐热或耐腐蚀 等特殊性能。
如高锰钢ZGMn13，是一种抗磨钢，主要用于制造在干磨擦工作条件下使用的零件，如挖掘机的抓斗前壁和抓斗齿、拖拉机和坦克的履带等；
[[铬镍不锈钢]]ZG1Cr18Ni9和铬不锈钢ZG1Cr13和ZGCr28等，对硝酸的耐腐蚀性很高，主要用于制造化工、石油、化纤和食品等设备上的零件。
==铸钢的铸造工艺特点==
铸钢的机械性能比铸铁高，但其铸造性能却比铸铁差。因为铸钢的熔点较高，钢液易氧化、钢水的流动性差、收缩大，其体收缩率为10～14%，线收缩为1.8～2.5%。
为防止 铸钢件产生浇不足、冷隔、缩孔和缩松、裂纹及粘砂等缺陷，必须采取比铸铁复杂的工艺措施：
1、由于钢液的流动性差，为防止铸钢件产生冷隔和浇不足，铸钢件的壁厚不能小于8mm；
浇注系统的结构力求简单、且截面尺寸比铸铁的大；采用干铸型或热铸型；<ref>[https://www.baidu.com/link?url=pDwF3exdT034pvHI1aEii9NCTQzwZsIDmpz3yAySFf6LnwjGvd2hNCZoIUyFuaYke6LWfTd5pyLdmDRrmoG4QK&wd=&eqid=dfdbee370001e4be000000035e703373 浅谈精密铸钢件的压铸工艺与具体特点],泊头高新铸业有限公司，2018-09-08</ref>
适当提高浇注温度，一般为1520°～1600℃，因为浇注温度高，钢水的过热度大、保持液态的时间长，流动性可得到改善。
但是浇温过高，会引起[[晶粒]]粗大、热裂、气孔和粘砂等缺陷。
因此一般小型、薄壁及形状复杂的铸件，其浇注温度约为钢的熔点温度+150℃；
大型、 厚壁铸件的浇注温度比其熔点高出100℃左右。
2、由于铸钢的收缩大大超过铸铁，为防止铸件出现缩孔、缩松缺陷，在铸造工艺上大都采用冒口和、冷铁和补贴等措施，以实现顺序凝固。
此外，为防止铸钢件产生缩孔、缩松、气孔和裂纹缺陷，应使其壁厚均匀、避免尖角和直角结构、在铸型用型砂中加锯末、在型芯中加焦炭、以及采用空 心型芯和油砂芯等来改善砂型或型芯的退让性和透气性。
铸钢的熔点高，相应的其浇注温度也高。高温下钢水与铸型材料相互作用，极易产生粘砂缺陷。
因此，应采用耐火度较高的[[人造石英]]砂做铸型，并在铸型表面刷由石英粉或锆砂粉所制造成的涂料。
为减少气体来源、提高钢水流动性及铸型强度，大多铸钢件用干型或快干型来铸造，如采用CO2硬化的水玻璃砂型。
==铸钢件的热处理==
铸钢件均应在热处理后使用。因为铸态下的铸钢件内部存在气孔、裂纹、缩孔和缩松、晶粒粗大、组织不均及残余内应力等铸造缺陷，使铸钢件的[[强度]]、尤其是[[塑性]]和[[韧性]]大大降低。
为细化晶粒、均匀组织及消除[[内应力]]，铸钢件必须进行[[正火]]或[[退火]]处理。
正火处理后的钢，其机械性能较退火后的高，成本也较低，所以应用较多。但由于正火处理会引起较退火大的内应力，只适用于含碳量小于0.35%的铸钢件。
因为低碳铸钢件的塑性好，冷却时不易开裂。<ref>[http://www.ykcdjx.com/page148?article_id=7 常见铸钢件热处理方式方法],营口诚大机械制造有限公司，常见铸钢件热处理方式方法</ref>
为减小内应力，铸钢件在正火后，还应进行[[高温回火]]。对于含碳量≥0.35%的、结构复杂及易产生裂纹的铸钢件，只能进行退火处理。铸钢件不宜淬火，否则极易开裂。
==铸钢的熔炼==
铸钢的熔炼一般采用[[平炉]]，[[电弧炉]]和[[感应炉]]等。平炉的特点是容量大、可利用废钢作原料、能准确控制钢的成分并能熔炼优质钢及低合金钢，多用于熔炼质量要求高的、大型铸钢件用的钢液。
三相电弧炉的开炉和停炉操作方便，能保证钢液的成分和质量、对炉料的要求不甚严格、容易升温，故能炼优质钢、高级合金钢和特殊钢等，是生产成型 铸钢件的常用设备。
此外，采用工频或中频感应炉，能熔炼各种高级合金钢和碳含量极低的钢。
感应炉的熔炼速度快、合金元素烧损小、能源消耗少、且钢液质量高，即杂质含量少、夹杂少，适于小型铸钢车间采用。
==视频==
<center>
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<big>铸钢件生产简介</big>
{{#iDisplay:i0748afxeuj|640|370|qq}}
<big>铸钢件加工流程 大齿圈加工</big>
</center>
==参考资料==
{{Reflist}}
[[Category: 470 製造總論]]
对于[[强度]]、[[塑性]]和[[韧性]]要求更高的机器零件，需要采用铸钢件。
铸钢件的产量仅次于[[铸铁]]，约占铸件总产量的15%。<ref>[http://www.xjishu.com/zhuanli/24/201910288483.html 铸钢件成型工艺铸型的制造方法与流程],X技术，2019年8月10日</ref>
==分类==
按照化学成分，铸钢可分为[[碳素铸钢]]和[[合金铸钢]]两大类。其中以碳素铸钢应用最广，占铸钢总产量的80%以上。
===1、碳素铸钢===
一般的，低碳钢ZG15的[[熔点]]较高、[[铸造性能]]差，仅用于制造电机零件或[[渗碳]]零件；
中碳钢ZG25～ZG45，具有高于各类铸铁的综合性能，即强度高、有优良的塑性和韧性，因此适于制造形状复杂、强度和韧性要求高的零件，如火车车轮、锻锤机架和砧座、轧辊和高压阀门等，是碳素铸钢中应用最多的一类；
高碳钢ZG55的熔点低，其铸造性能较中碳钢的好，但其塑性和韧性较差，仅用于制造少数的耐磨件。
===2、合金铸钢===
根据合金元素总量的多少，合金铸钢可分为两[[低合金钢]]和[[高合金钢]]大类。
1）低合金铸钢，我国主要应用锰系、锰硅系及铬系等。如ZG40Mn、ZG30MnSi1、ZG30Cr1MnSi1等。
用来制造齿轮、水压机工作缸和水轮机转子等零件，而ZG40Cr1常用来制造高强度齿轮和高强度轴等重要受力零件。
2）高合金铸钢 ，具有耐磨、耐热或耐腐蚀 等特殊性能。
如高锰钢ZGMn13，是一种抗磨钢，主要用于制造在干磨擦工作条件下使用的零件，如挖掘机的抓斗前壁和抓斗齿、拖拉机和坦克的履带等；
[[铬镍不锈钢]]ZG1Cr18Ni9和铬不锈钢ZG1Cr13和ZGCr28等，对硝酸的耐腐蚀性很高，主要用于制造化工、石油、化纤和食品等设备上的零件。
==铸钢的铸造工艺特点==
铸钢的机械性能比铸铁高，但其铸造性能却比铸铁差。因为铸钢的熔点较高，钢液易氧化、钢水的流动性差、收缩大，其体收缩率为10～14%，线收缩为1.8～2.5%。
为防止 铸钢件产生浇不足、冷隔、缩孔和缩松、裂纹及粘砂等缺陷，必须采取比铸铁复杂的工艺措施：
1、由于钢液的流动性差，为防止铸钢件产生冷隔和浇不足，铸钢件的壁厚不能小于8mm；
浇注系统的结构力求简单、且截面尺寸比铸铁的大；采用干铸型或热铸型；<ref>[https://www.baidu.com/link?url=pDwF3exdT034pvHI1aEii9NCTQzwZsIDmpz3yAySFf6LnwjGvd2hNCZoIUyFuaYke6LWfTd5pyLdmDRrmoG4QK&wd=&eqid=dfdbee370001e4be000000035e703373 浅谈精密铸钢件的压铸工艺与具体特点],泊头高新铸业有限公司，2018-09-08</ref>
适当提高浇注温度，一般为1520°～1600℃，因为浇注温度高，钢水的过热度大、保持液态的时间长，流动性可得到改善。
但是浇温过高，会引起[[晶粒]]粗大、热裂、气孔和粘砂等缺陷。
因此一般小型、薄壁及形状复杂的铸件，其浇注温度约为钢的熔点温度+150℃；
大型、 厚壁铸件的浇注温度比其熔点高出100℃左右。
2、由于铸钢的收缩大大超过铸铁，为防止铸件出现缩孔、缩松缺陷，在铸造工艺上大都采用冒口和、冷铁和补贴等措施，以实现顺序凝固。
此外，为防止铸钢件产生缩孔、缩松、气孔和裂纹缺陷，应使其壁厚均匀、避免尖角和直角结构、在铸型用型砂中加锯末、在型芯中加焦炭、以及采用空 心型芯和油砂芯等来改善砂型或型芯的退让性和透气性。
铸钢的熔点高，相应的其浇注温度也高。高温下钢水与铸型材料相互作用，极易产生粘砂缺陷。
因此，应采用耐火度较高的[[人造石英]]砂做铸型，并在铸型表面刷由石英粉或锆砂粉所制造成的涂料。
为减少气体来源、提高钢水流动性及铸型强度，大多铸钢件用干型或快干型来铸造，如采用CO2硬化的水玻璃砂型。
==铸钢件的热处理==
铸钢件均应在热处理后使用。因为铸态下的铸钢件内部存在气孔、裂纹、缩孔和缩松、晶粒粗大、组织不均及残余内应力等铸造缺陷，使铸钢件的[[强度]]、尤其是[[塑性]]和[[韧性]]大大降低。
为细化晶粒、均匀组织及消除[[内应力]]，铸钢件必须进行[[正火]]或[[退火]]处理。
正火处理后的钢，其机械性能较退火后的高，成本也较低，所以应用较多。但由于正火处理会引起较退火大的内应力，只适用于含碳量小于0.35%的铸钢件。
因为低碳铸钢件的塑性好，冷却时不易开裂。<ref>[http://www.ykcdjx.com/page148?article_id=7 常见铸钢件热处理方式方法],营口诚大机械制造有限公司，常见铸钢件热处理方式方法</ref>
为减小内应力，铸钢件在正火后，还应进行[[高温回火]]。对于含碳量≥0.35%的、结构复杂及易产生裂纹的铸钢件，只能进行退火处理。铸钢件不宜淬火，否则极易开裂。
==铸钢的熔炼==
铸钢的熔炼一般采用[[平炉]]，[[电弧炉]]和[[感应炉]]等。平炉的特点是容量大、可利用废钢作原料、能准确控制钢的成分并能熔炼优质钢及低合金钢，多用于熔炼质量要求高的、大型铸钢件用的钢液。
三相电弧炉的开炉和停炉操作方便，能保证钢液的成分和质量、对炉料的要求不甚严格、容易升温，故能炼优质钢、高级合金钢和特殊钢等，是生产成型 铸钢件的常用设备。
此外，采用工频或中频感应炉，能熔炼各种高级合金钢和碳含量极低的钢。
感应炉的熔炼速度快、合金元素烧损小、能源消耗少、且钢液质量高，即杂质含量少、夹杂少，适于小型铸钢车间采用。
==视频==
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<big>铸钢件生产简介</big>
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<big>铸钢件加工流程 大齿圈加工</big>
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==参考资料==
{{Reflist}}
[[Category: 470 製造總論]]