Perché alcune fusioni di ghisa eccellono nell'assorbimento delle vibrazioni mentre altre vantano una forza e una resistenza all'usura superiori? I getti di ghisa, parte integrante di macchinari e componenti strutturali, sono disponibili in vari tipi, ciascuno con proprietà uniche. Dall'eccellente smorzamento delle vibrazioni della ghisa grigia all'impressionante tenacità della ghisa duttile, la comprensione di queste differenze è fondamentale. In questo articolo esploriamo le caratteristiche, i vantaggi e le applicazioni dei sette principali tipi di getti in ghisa, per migliorare le vostre conoscenze e aiutarvi a scegliere il materiale giusto per le vostre esigenze.
I getti di ghisa sono articoli realizzati mediante colata di ferro fuso. Tuttavia, a causa di vari fattori, come le impurità, sono frequenti difetti come pori, fori di spillo, inclusioni di scorie, cricche e buche.
I getti di ferro possiedono una buona fluidità durante il processo di colata e presentano un piccolo ritiro volumetrico e un ritiro lineare. Tuttavia, le loro proprietà meccaniche complessive sono relativamente basse, con una resistenza alla compressione circa 3-4 volte superiore alla resistenza alla trazione.
I getti di ferro presentano anche un buon assorbimento delle vibrazioni grazie al loro basso modulo elastico. Questi getti sono adatti per forme complesse e strutture asimmetriche.
Ad esempio, i getti di ferro sono comunemente utilizzati per i blocchi cilindri dei motori, i manicotti dei cilindri, vari basamenti di macchine, basi, piastre piane, piattaforme e altre applicazioni simili.
La fluidità di questo materiale è simile a quella di ghisa grigia. Tuttavia, il ritiro del corpo è maggiore e il ritiro lineare è minore, il che lo rende suscettibile di cavità da ritiro e formazione di porosità.
Ciononostante, il materiale presenta proprietà meccaniche complete e modulo elastico più elevati rispetto a ghisa grigia. Vanta inoltre un'eccellente resistenza all'abrasione, tenacità agli urti e resistenza alla fatica.
Tuttavia, la sua capacità di smorzamento delle vibrazioni è inferiore a quella della ghisa grigia.
In termini di applicazione, si raccomanda generalmente di progettare pezzi con spessore uniforme delle pareti. Per i pezzi spessi e di grande sezione, si può adottare una struttura cava, come il perno dell'albero motore in ghisa sferoidale.
La fluidità di questo materiale è peggiore di quella della ghisa grigia. Anche il ritiro in massa è significativo, con un conseguente ritiro lineare finale molto ridotto dopo ricottura. Inoltre, prima di ricotturaIl materiale è molto fragile e quindi è facile danneggiare il pezzo grezzo.
Mentre le proprietà meccaniche complessive sono leggermente inferiori a quelle della ghisa nodulare, la sua tenacità all'urto è 3-4 volte superiore a quella della ghisa grigia.
Questo materiale è tipicamente utilizzato per pezzi uniformi a parete sottile con uno spessore comune di 5-16 mm. Il requisito della bocca bianca come colata significa che la forma della sezione trasversale è spesso a I, a T o a scatola per evitare la sezione trasversale. Le parti sporgenti del componente devono essere rinforzate con nervature per aumentarne la rigidità.
La fluidità del materiale è scarsa ed è molto sensibile al ritiro volumetrico, al ritiro lineare e alla fessurazione.
Possiede elevate proprietà meccaniche complete, con una resistenza alla compressione quasi pari alla resistenza alla trazione.
Tuttavia, l'assorbimento delle vibrazioni è scarso.
Per l'applicazione, la struttura deve avere nodi termici minimi e fornire le condizioni per una solidificazione sequenziale. La connessione e la transizione delle pareti adiacenti devono essere più fluide. La sezione di colata dovrebbe adottare forme a scatola, a scanalatura o altre strutture chiuse approssimative. Alcune pareti orizzontali possono essere trasformate in pareti inclinate o in forme ondulate.
Per ridurre la possibilità di crepe, la parete integrale deve essere sostituita da una parete con una finestra. Le forme preferite della finestra sono ovali o circolari, con i bordi realizzati a forma di bocchetta.
Le prestazioni di colata di questo materiale sono simili a quelle della ghisa grigia. Tuttavia, presenta alcuni svantaggi. In primo luogo, l'intervallo di cristallizzazione è ampio, il che significa che è più probabile che si verifichi una cavità da ritiro. In secondo luogo, ha una scarsa liquidità.
Inoltre, si comporta male alle alte temperature e tende a diventare fragile. Infine, la resistenza del materiale diminuisce notevolmente con l'aumentare della sezione trasversale. Il lato positivo è la buona resistenza all'usura.
In termini di applicazione, è importante notare che lo spessore della parete non deve essere troppo grande. Se ci sono parti sporgenti nei pezzi, devono essere rinforzate con sottili nervature di rinforzo per evitare cricche a caldo. Inoltre, è consigliabile evitare forme troppo complicate.
Questo materiale presenta un ritiro significativo, un intervallo di cristallizzazione ristretto ed è incline a produrre fori di ritiro concentrati. Tuttavia, ha una buona liquidità e dimostra un'eccellente resistenza all'usura e alla corrosione.
Questo materiale può essere applicato in modo simile alle fusioni in acciaio.
Le proprietà di colata sono simili a quelle dell'acciaio fuso, ma la resistenza diminuisce in modo più significativo con l'aumento dello spessore della parete. Pertanto, si raccomanda di non aumentare troppo lo spessore della parete. Inoltre, questo vale anche per altri getti di acciaio simili.
1. Il processo di progettazione della ghisa.
Durante il processo di progettazione, è essenziale determinare la geometria e le dimensioni della ghisa in base alle condizioni di lavoro e alle proprietà dei materiali metallici. Tuttavia, è importante anche considerare la razionalità del progetto dal punto di vista della lega di colata e della processo di fusione caratteristiche. Ciò include la considerazione dell'evidente effetto dimensionale, della solidificazione, del ritiro, delle sollecitazioni e di altri potenziali problemi per evitare o ridurre al minimo il verificarsi di segregazione della composizione, deformazioni, cricche e altri difetti nella ghisa.
2. Dovrebbe esserci un processo di casting ragionevole.
In base alla struttura, al peso e alle dimensioni della ghisa, nonché alle caratteristiche della lega di colata e alle condizioni di produzione, è importante selezionare la superficie di separazione, la formatura e il metodo di fabbricazione dell'anima appropriati. Inoltre, impostare in modo ragionevole le nervature di colata, la ghisa fredda, il riser e il sistema di gating è fondamentale per garantire la qualità del prodotto finale.
3. La qualità delle materie prime per la colata.
L'uso di materiali di bassa qualità, tra cui carica metallica, refrattario, combustibile, fondente, modificatore, sabbia di colata, legante per sabbia di formatura, rivestimento e altri materiali, può causare difetti come porosità, fori di spillo, inclusioni di scorie e incollamento di sabbia nella ghisa. Questi difetti non influiscono solo sull'aspetto, ma anche sulla qualità interna della ghisa. Nei casi più gravi, può essere necessario rottamare la ghisa.
4. Funzionamento del processo.
È essenziale sviluppare procedure appropriate per le operazioni di processo, migliorare le competenze tecniche dei lavoratori e garantire l'esecuzione accurata di tali procedure.
In qualità di fondatore di MachineMFG, ho dedicato oltre un decennio della mia carriera al settore della lavorazione dei metalli. La mia vasta esperienza mi ha permesso di diventare un esperto nei campi della fabbricazione di lamiere, della lavorazione, dell'ingegneria meccanica e delle macchine utensili per metalli. Penso, leggo e scrivo costantemente su questi argomenti, cercando di essere sempre all'avanguardia nel mio campo. Lasciate che le mie conoscenze e la mia esperienza siano una risorsa per la vostra azienda.
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