Proces proizvodnje od lijevanih čeličnih dijelova za automobile i kamione: od sirovina do konačnog proizvoda

U modernoj proizvodnji automobila i kamiona, lijevanje čeličnih dijelova igraju ključnu ulogu. Te komponente ne samo da nose glavne funkcije vozila, već i izravno utječu na performanse, izdržljivost i sigurnost vozila. Tehnologija lijevanja široko se koristi za proizvodnju ključnih dijelova kao što su komponente motora, prijenosni sustavi i kočioni sustavi. Proizvodnja čeličnih dijelova od lijevanja složen je postupak koji uključuje različite faze od odabira sirovina do konačne proizvodnje proizvoda. Svaki korak treba preciznu kontrolu.

1. Odabir sirovina: Temelj čelika za lijevanje

Kvaliteta lijevanja čeličnih dijelova usko je povezana sa korištenim sirovinama. Odlijevanje čelika izrađuje se topljenjem čeličnih legura i bacanjem u kalupe. Izbor sirovine izravno utječe na mehanička svojstva čeličnih dijelova od lijevanja, poput čvrstoće, tvrdoće, žilavosti i otpornosti na koroziju.

1.1 Ugljični čelik

Ugljični čelik jedna je od najčešće korištenih sirovina za lijevanje čeličnih dijelova. Ugljični čelik sastoji se od željeza i ugljika, a sadržaj ugljika se obično kreće od 0,12% do 2,0%. Ovisno o sadržaju ugljika, ugljični čelik se klasificira u čelik s niskim udjelom ugljika, čelik srednjeg ugljika i čelik s visokim udjelom u ugljika. Čelik s niskim udjelom ugljika koristi se za dijelove s relativno niskim potrebama čvrstoće, poput školjki tijela i šasije; Za komponente se koristi čelik srednjeg ugljika koji zahtijevaju veću čvrstoću, poput prijenosnih sustava; Dok se čelik visokog ugljika koristi za dijelove s visokim otpornošću na habanje, poput kočnih diskova.

1.2 legura čelika

Legura čelika odnosi se na čelik koji sadrži druge elemente (poput kroma, molibdena, mangana itd.) Da bi se poboljšala njegova svojstva. U industriji automobila i kamiona, uobičajeni legirajući elementi uključuju krom, nikl, molibden i vanadium. Ovi legirajući elementi čine čelik otpornijim na nošenje, koroziju i toplinu. Alloy Steel se široko koristi u dijelovima automobila i kamiona koji zahtijevaju visoku čvrstoću, otpornost na umor, otpornost na habanje ili visoku temperaturu, poput komponenti motora, pogonskih osovina i sustava ovjesa.

1.3 nehrđajući čelik

Nehrđajući čelik je legura koja sadrži najmanje 10,5% kroma i ima izvrsnu koroziju i toplinsku otpornost. Zbog izvanrednih performansi u teškim okruženjima, nehrđajući čelik koristi se za dijelove automobila i kamiona koji zahtijevaju otpornost na koroziju. Na primjer, komponente poput ispušnih sustava, kočnih cijevi i kućišta motora često koriste nehrđajući čelik.

2. Dizajn topljenja i legura: Osiguravanje dosljednosti materijala

Proces proizvodnje lijevanja čeličnih dijelova započinje taljenom, gdje se čelik zagrijava na visoku temperaturu kako bi ga pretvorio u tekuće stanje. U ovoj je fazi dodavanje legirajućih elemenata presudno. Različite sastav legura mogu optimizirati svojstva čelika i osigurati da odljevi ispune željene mehaničke performanse.

2.1 Metode topljenja

Taljenje je prvi korak u lijevanju proizvodnje čelika. Uobičajene metode topljenja uključuju električne lučne peći, taljenje peći, taljenje peći i topljenje visokih peći.

• Električno taljenje peći : Ova se metoda obično koristi za proizvodnju visokog nivoa čelika. Električna lučna peć osigurava visoku temperaturu za rastojanje sirovina kao što su čelik od otpada i željezna ruda u tekući čelik, omogućujući precizno upravljanje sastavama čelika.
• Rastojanje indukcijske peći : Indukcijske peći koriste elektromagnetsku indukciju za zagrijavanje čelika. Ova je metoda učinkovita i fleksibilna, pogodna za proizvodnju čelika srednjeg do niskog nivoa. Međutim, teže je kontrolirati sastav čelika visokog nivoa.
• Rastopanje u visokim pećima : Ova se metoda često koristi za veliku proizvodnju. To uključuje puhanje kisika u peć kako bi se oksidirao nečistoće u čeliku. Ova je metoda vrlo učinkovita, ali je manje precizna kada je u pitanju kontrola sastava legure.

2.2 Dizajn legura

Dizajn legura presudan je korak tijekom procesa taljenja. Ovisno o zahtjevima za primjenu, sastav legure (poput sadržaja ugljika, kroma, nikla itd.) Mora se precizno prilagoditi. Znanstveno dizajnirani sastav legura osigurava da čelični dijelovi od lijevanja imaju potrebna mehanička svojstva, poput velike čvrstoće, otpornosti na habanje i žilavosti.

3. Proces lijevanja: tehnologija preciznog lijevanja

Lijevanje je temeljni postupak u proizvodnji lijevanja čeličnih dijelova. Svaki korak u postupku lijevanja mora se pažljivo kontrolirati kako bi se osiguralo da odljevi imaju dobru dimenzionalnu točnost, kvalitetu površine i mehanička svojstva.

3.1 lijevanje pijeska

Lijevanje pijeska tradicionalna je metoda lijevanja, koja se obično koristi za proizvodnju čeličnih dijelova za lijevanje srednje do male serije. Princip uključuje oblikovanje kalupa pijeska u kutiji s pijeskom, ulijevanje tekućeg metala u kalup i čekanje da se ohladi i učvrsti kako bi se oblikovalo lijevanje. Ovaj je postupak prikladan za proizvodnju jednostavnih i velikih dijelova, ali rezultira grubom kvalitetom površine, što zahtijeva daljnju obradu.

3.2 lijevanje plijesni za školjku

Lijevanje kalupa za školjke koristi keramičke materijale za izradu kalupa, pogodnih za složene oblike i odljeva visoke preciznosti. Keramički kalupi nude glatku površinu, što rezultira boljom kvalitetom površine za lijevanje. Ova se metoda koristi za proizvodnju dijelova motora, zupčanika i drugih komponenti koje zahtijevaju visoku preciznu i površinsku završnu obradu.

3.3 lijevanje niskog tlaka

Lijevanje niskog tlaka koristi plin niskog tlaka za ubrizgavanje tekućeg metala u kalup. Ova metoda osigurava postupak glatkog punjenja i smanjuje oštećenja poput poroznosti u odljevima, što ga čini prikladnim za preciznost i veliku proizvodnju. Dijelovi automobila motora i komponente mjenjača često se proizvode pomoću lijevanja niskog tlaka.

4. Hlađenje i uklanjanje uklanjanja: Osiguravanje kvalitete lijevanja

Nakon uklanjanja čeličnih dijelova od lijevaka iz kalupa, moraju se podvrgnuti hlađenju i uklanjanju uklanjanja. Ovi su koraci ključni kako bi se osigurao integritet strukture lijevanja i kvalitete površine.

4.1 postupak hlađenja

Proces hlađenja od lijevanja čeličnih dijelova ima značajan utjecaj na njihovu zrna. Ako je brzina hlađenja prebrza, mogu se formirati unutarnja naprezanja, uzrokujući pukotine ili deformaciju. S druge strane, ako je brzina hlađenja prespora, zrna mogu postati gruba, što će smanjiti mehanička svojstva dijela. Stoga se često koriste kontrolirane stope hlađenja kako bi se osigurala kvaliteta lijevanja.

4.2 Otpuštanje i mljevenje

Nakon što se čelični dijelovi od lijevanja uklone iz kalupa, oni često imaju bura i nepravilnosti. Proces uklanjanja uklanjanja tih neželjenih dijelova, čineći odljeve glatkijim. Mehanički procesi poput mljevenja i rezanja obično se koriste za uklanjanje provala i poboljšanje kvalitete površine lijevanja.

5. Toplinska obrada: Povećanje performansi dijela

Toplinska obrada je kritični postupak za poboljšanje performansi lijevanja čeličnih dijelova. Kontroliranjem grijanja i hlađenja dijelova može se promijeniti mikrostruktura čelika, poboljšavajući njegova mehanička svojstva.

5.1 žarenje

Žarenje je proces grijanja i polako hlađenja od lijevanja čeličnih dijelova kako bi se smanjila njihova tvrdoća uz povećanje plastičnosti i žilavosti. Anneliranje također pomaže ublažavanju unutarnjih naprezanja u odljevima, što ih čini stabilnijim za daljnju upotrebu.

5.2 Ustizanje

Ustizanje uključuje zagrijavanje čeličnih dijelova od lijevanja na određenu temperaturu, a zatim ih brzo hlađenje, obično u vodi ili ulju. Ovaj postupak značajno povećava tvrdoću i otpornost čelika, što ga čini idealnim za dijelove koji trebaju visoku tvrdoću i otpornost na habanje, poput zupčanika i osovina.

5.3 Umetanje

Kamperiranje se izvodi nakon gašenja kako bi se uklonili unutarnja naprezanja stvorena tijekom postupka gašenja. Ovaj postupak povećava žilavost i stabilnost lijevanja čeličnih dijelova. Temperatura se obično izvodi na nižim temperaturama kako bi se spriječilo pretjeranu tvrdoću.

6. Stvorenje: Osiguravanje preciznosti i uklapanja

Nakon toplinske obrade, lijevanje čeličnih dijelova često se podvrgava obradi kako bi se osiguralo da ispunjavaju specifikacije dizajna. Procesi obrade poput okretanja, glodanja, mljevenja i bušenja koriste se za postizanje preciznih dimenzija i tolerancija. Površinski tretmani poput pucanja ili premaza mogu se primijeniti i za poboljšanje svojstava otpornosti i trošenja korozije.

7. Kontrola i inspekcija kvalitete: Osiguravanje pouzdanosti

Kontrola kvalitete je vitalni dio procesa proizvodnje čelika za lijevanje. Uobičajene metode inspekcije uključuju:

• Metalografska analiza : Promatranje konstrukcije zrna čelika pod mikroskopom kako bi se procijenila njegova svojstva.
• Ultrazvučno testiranje : Koristi se za otkrivanje unutarnjih nedostataka u lijevanju.
• Testiranje tvrdoće : Provjera tvrdoće lijevanja kako bi se osiguralo da ispunjava specifikacije.
• Rendgenski pregled : Korištenje rendgenskih zraka za skeniranje unutarnje strukture lijevanja, provjeru pukotina ili poroznosti.

8. Završna inspekcija i isporuka: Osiguravanje kvalifikacije o dijelu

Nakon što su svi proizvodni procesi dovršeni, čelični dijelovi za lijevanje podvrgnuti su konačnim inspekcijama i testiranju kako bi se osiguralo da udovoljavaju standardima kvalitete i zahtjevima kupaca. Ove inspekcije obično uključuju vizualne provjere, dimenzionalne mjerenja i testove performansi. Jednom kada dijelovi prođu ove testove, šalju se na daljnje montaže ili isporučuju kupcu.