Hiina Süsinikterasest ränidioksiid Sol Investment Casting tehas

Süsinikterasest Silica Sol investeerimisvalandidon kohandatud valandid, mis on toodetud süsinikterasest kaotatud vahavalu protsessis (või nimetatakse seda täppisvalamiseks). Valatud süsinikteras on valatud teras, mille peamiseks legeerelemendiks on süsinik ja vähesel määral muid legeerelemente. Neid saab jagada madala süsinikusisaldusega teraseks, keskmise süsinikusisaldusega teraseks ja suure süsinikusisaldusega teraseks. Valatud madala süsinikusisaldusega terase süsinikusisaldus on alla 0,25%, keskmise süsinikusisaldusega terase süsinikusisaldus on vahemikus 0,25% kuni 0,60% ja valatud kõrge süsinikusisaldusega terase süsinikusisaldus on vahemikus 0,6% kuni 3,0%. Valatud süsinikterase tugevus ja kõvadus suurenevad süsinikusisalduse suurenemisega. Valatud süsinikterasel on mitmesuguseid eeliseid, nagu madalamad tootmiskulud, suurem tugevus, parem sitkus ja suurem plastilisus. Süsinikterasest Silica Sol valanditest saab valmistada suuri koormusi kandvaid osi, nagu traktori varuosad, raudtee kaubavagunid, autod, terasvaltsimistehase statiivid, hüdraulilised pressialused rasketes masinates. Neid saab kasutada ka suurte jõudude ja löögi all olevate osade, näiteks raudteeveeremi rataste, sidurite, tugipostide ja külgraamide tootmiseks.

Valatud süsinikterase süsinikusisaldus on üldiselt vahemikus 0,2–0,6%. Kui süsinikusisaldus on liiga kõrge, halveneb selle plastilisus ja valu ajal võivad tekkida praod.

Valatud terase klass koosneb ZG-st ja kahest numbrikomplektist. Nende hulgas on ZG valuterase kood ja kaks numbrikomplekti koodi järel tähistavad voolavuspiiri ReL (MPa) ja tõmbetugevust Rm (MPa). Näiteks ZG270-500 tähistab valuterast, mille voolavuspiir on 270 MPa ja tõmbetugevus 500 MPa.

Erinevate kasutusnõuetega osade jaoks kasutatakse erinevat sorti valatud süsinikterasest. ZG230-450-l on teatud tugevus ja hea plastilisus, sitkus ja keevitatavus ning vastuvõetav lõikejõudlus. Seda kasutatakse selliste osade valmistamiseks, mis ei allu suurele pingele ja nõuavad teatud tugevust, nagu alasi alused, laagrikorpused, kestad, klapi korpused ja alusplaadid; ZG270-500-l on suurem tugevus ja parem sitkus ning kõik protsessi jõudlus on hea. Seda kasutatakse laialdaselt ja tavaliselt kasutatakse terasvaltsimismasinate raamide, laagrikorpuste, ühendusvarraste ja silindrite korpuste jms tootmiseks; ZG310-570 on hea tugevus- ja lõikejõudlusega, madalam plastilisus ja sitkus ning seda kasutatakse mitmesuguste suure koormusega mehaaniliste osade (nt suured käigud, silindrite korpused, pidurirattad ja rullikud) valmistamiseks; ZG340-640 on kõrge tugevuse, kõvaduse ja kulumiskindlusega, halva keevitatavusega ning seda kasutatakse sageli kraana hammasrataste, rullide, põrkrataste, haakeseadiste jms valmistamiseks.

Üldtehnilise valusüsinikterase klassid, keemiline koostis ja omadused on näidatud järgmises tabelis:

Üldtehnilise valusüsinikterase klassid, keemiline koostis ja omadused

Tootmises esitatakse valusüsinikterasele teatud mehaanilised omadused. Peamised mehaaniliste omaduste näitajad viitavad tavaliselt tugevusele (voolavustugevus ReL ja tõmbetugevus Rm), plastilisusele (pikenemine A ja pindala Z vähenemine) ja sitkusele (löögi neeldumisenergia K).

Terase mehaanilised omadused on määratud selle mikrostruktuuriga ja mikrostruktuuri põhiliselt terase keemiline koostis, kristallisatsioonitingimused ja kuumtöötlemise temperatuur.

Süsinikterase keemiline koostis sisaldab peale raua peamiselt süsinikku, räni, mangaani, fosforit ja väävlit. Nende viie elemendi hulgas on süsinikul kõige olulisem roll. Süsiniku kogus mõjutab otseselt terase mikrostruktuuri ja mehaanilisi omadusi. Valatud süsinikterast klassifitseeritakse erineva süsinikusisalduse järgi. Räni ja mangaani massifraktsioone tuleks reguleerida teatud vahemikus ning kõikumised selles vahemikus ei mõjuta oluliselt terase mehaanilisi omadusi. Fosfor ja väävel vähendavad terase mehaanilisi omadusi ja on kahjulikud lisandid ning neid tuleb kontrollida alla teatud piiri.

Valatud süsinikterase sulatusprotsess on üks kriitilisemaid etappe. Kvalifitseeritud valandite saamiseks tuleb rangelt kontrollida valamistemperatuuri (vt allolevat tabelit) ja valamise kiirust.

Valatud oleku mikrostruktuur:Valatud süsinikterase mehaanilised omadused on suhteliselt halvad, eriti madala löögikindluse korral. Halbade mehaaniliste omaduste põhjusteks on võimalikud valudefektid (nagu kokkutõmbumisõõnsused, poorsus, gaasipoorid, praod jne) ning mis veelgi olulisem, selle põhjuseks on puudujäägid mikrostruktuuris, mis avalduvad peamiselt jämedate teradena ja bainiidina. Lisaks on valu sees ka sisepinged.