Выбор между легированной и углеродистой сталью для литья в оболочках: разумное инвестиционное руководство

Эксперты литейных цехов скажут вам, что легированные стали сложнее лить, чем углеродистые, но это не должно влиять на ваш выбор металла. На самом деле, литье в оболочках легированной стали приносит большие выгоды, чем использование того же процесса для углеродистой стали. Если это кажется противоречием, объяснение кроется в понимании преимуществ литья в оболочках.

Разница между легированной и углеродистой сталью

Сталь — это железо, содержащее между 0,0002 и 2,1% углерода. Такие углеродистые стали несут обозначение 10XX под системой классификации SAE, где XX представляет процент углерода. Эти стали имеют хорошую прочность и пластичность, делая их подходящими для ряда приложений. Кроме того, сталь с углеродным содержимым около 0,2% имеет хорошую механическую обработку.

Легированные стали — это те, где включены дополнительные элементы. Марганец, никель, кремний и хром — некоторые из наиболее распространенных. Когда пропорция легирующих элементов составляет от 5 до 20% от общего, полученная высоколегированная сталь считается инструментальной сталью.

В отличие от углеродистых сталей, легированные стали легко закаляются и/или закаляются термической обработкой. Однако они более сложны для механической обработки и литья, с деталями, зависящими от фактического легированного состава.

Преимущества литья в оболочках

Литье в оболочках хорошо работает для стальных деталей. Это потому, что керамические формы выдерживают высокие температуры, задействованные, и процесс дает геометрии, близкие к чистовой форме, которые нуждаются в малой финальной механической обработке.

Формы делают покрытием восковой модели керамической суспензией. Это настраивается в слоях, и толщина слоя используется как способ контроля скорости затвердевания. После высыхания суспензии воск выплавляют, чтобы оставить полость. Керамическая оболочка, которая остается, может быть нагрета для уменьшения ее охлаждающего эффекта на расплавленный металл, когда он заливается.

Литье в оболочках способно производить мелкие детали и тонкие сечения. Чистота поверхности — отражение оригинальной восковой модели с добавлением гранулярности от суспензии. Использование очень мелкой суспензии для первого слоя помогает создать гладкую отделку на литой детали.

Геометрическая точность очень хороша. Литье в оболочках может обычно поддерживать допуски лучше 0,005» на линейный дюйм.

Минимизация механической обработки с литьем в оболочках

Высокая точность, включение мелких деталей и отличная чистота поверхности означают, что детали могут быть отлиты очень близко к финальным размерам. Кроме того, углы наклона не необходимы, в отличие от песочного литья. Вместе эти факторы минимизируют количество механической обработки, необходимой для создания монтажных поверхностей, отверстий и втулок.

Легированная или углеродистая сталь для литья в оболочках?

Эксперты литейных цехов сообщают, что легированные стали обычно немного сложнее лить, чем углеродистые. Это связано со свойствами легирующих элементов и тем, как они ведут себя при расплавленном состоянии. Однако влияние невелико и не должно быть причиной для компромисса в производительности литой детали. Если дизайн требует легированную сталь (обычно по причинам прочности или способности повысить твердость термической обработкой), то это тот металл, который следует использовать.

Большая проблема — способность минимизировать механическую обработку через литье в оболочках. Сокращение количества необходимой механической обработки может сэкономить много времени, расходов на инструменты и брака.

В зависимости от состава, легированные стали могут создавать серьезные проблемы механической обработки. Некоторые высоколегированные стали можно механически обрабатывать только медленными и дорогими процессами вроде ЭИО и шлифования. Процесс близкой к чистовой форме, как литье в оболочках, снижает потребность в механической обработке и таким образом может сэкономить время и деньги.

Спросите Impro об экономии времени и денег с литьем в оболочках

Процесс литья в оболочках — хороший выбор для производства сложных деталей в черных и цветных металлах. Он особенно выгоден с черными металлами, так как керамические формы могут терпеть очень высокие температуры. Кроме того, как он способен производить формы, близкие к чистовой, это способ минимизации вторичной механической обработки.

И углеродистая, и легированная стали — хорошие кандидаты для литья в оболочках. Марки углеродистой стали обычно имеют слегка лучшую литейность, но легированные стали реализуют большие выгоды, так как они представляют большие проблемы механической обработки. Для заказчиков, нуждающихся в материальных свойствах легированных сталей, литье в оболочках снижает количество необходимой механической обработки. Для дополнительной информации свяжитесь с нами для планирования обсуждения со специалистом по литью.