鑄鋼件的機(jī)械性能比鑄鐵高,但其鑄造性能卻比鑄鐵差。因?yàn)殍T鋼的熔點(diǎn)較高,鋼液易氧化、鋼水的流動(dòng)性差、收縮大,其體收縮率為10~14%,線收縮為1.8~2.5%。為防止鑄鋼件產(chǎn)生澆不足、冷隔、縮孔和縮松、裂紋及粘砂等缺陷, 采取比鑄鐵復(fù)雜的工藝措施:
1、由于鋼液的流動(dòng)性差,為防止鑄鋼件產(chǎn)生冷隔和澆不足,鑄鋼件的壁厚不能小于8mm;澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)力求簡單、且截面尺寸比鑄鐵的大;采用干鑄型或熱鑄型;適當(dāng)提高澆注溫度,一般為1520°~1600℃,因?yàn)闈沧囟雀?,鋼水的過熱度大、保持液態(tài)的時(shí)間長,流動(dòng)性可。但是澆溫過高,會(huì)引起晶粒粗大、熱裂、氣孔和粘砂等缺陷。因此一般小型、薄壁及形狀復(fù)雜的鑄件,其澆注溫度約為鋼的熔點(diǎn)溫度+150℃;大型、厚壁鑄件的澆注溫度比其熔點(diǎn)高出100℃左右。
2、由于鑄鋼的收縮超過鑄鐵,為防止鑄件出現(xiàn)縮孔、縮松缺陷,在鑄造工藝上大都采用冒口和、冷鐵和補(bǔ)貼等措施,以實(shí)現(xiàn)順序凝固。
此外,為防止鑄鋼件產(chǎn)生縮孔、縮松、氣孔和裂紋缺陷,應(yīng)使其壁厚均勻、避免尖角和直角結(jié)構(gòu)、在鑄型用型砂中加鋸末、在型芯中加焦炭、以及采用空心型芯和油砂芯等來砂型或型芯的退讓性和透氣性。
鑄鋼件均應(yīng)在熱處理后使用。因?yàn)殍T態(tài)下的鑄鋼件內(nèi)部存在氣孔、裂紋、縮孔和縮松、晶粒粗大、組織不均及殘余內(nèi)應(yīng)力等鑄造缺陷,使鑄鋼件的強(qiáng)度、尤其是塑性和韌性降低。
為細(xì)化晶粒、均勻組織及內(nèi)應(yīng)力,鑄鋼件 進(jìn)行正火或退火處理。正火處理后的鋼,其機(jī)械性能較退火后的高,成本也較低,所以應(yīng)用較多。但由于正火處理會(huì)引起較退火大的內(nèi)應(yīng)力,只適用于含碳量小于0.35%的鑄鋼件。因?yàn)榈吞艰T鋼件的塑性好,冷卻時(shí)不易開裂。為減小內(nèi)應(yīng)力,鑄鋼件在正火后,還應(yīng)進(jìn)行高溫回火。對于含碳量≥0.35%的、結(jié)構(gòu)復(fù)雜及易產(chǎn)生裂紋的鑄鋼件,只能進(jìn)行退火處理。鑄鋼件不宜淬火,否則極易開裂。