Processo de fabricação de peças de aço fundido para carros e caminhões: de matérias -primas ao produto final

Na moderna fabricação de automóveis e caminhões, fundindo peças de aço desempenhar um papel crucial. Esses componentes não apenas apresentam as principais funções do veículo, mas também afetam diretamente o desempenho, a durabilidade e a segurança do veículo. A tecnologia de fundição é amplamente usada para produzir peças -chave, como componentes do motor, sistemas de transmissão e sistemas de frenagem. A produção de peças de aço fundindo é um processo complexo que envolve vários estágios, desde a seleção de matérias -primas até a fabricação final de produtos. Cada passo precisa de controle preciso.

1. Seleção de matéria -prima: a base do aço fundindo

A qualidade das peças de aço fundindo está intimamente relacionada às matérias -primas utilizadas. O aço de fundição é feito por fusão de ligas de aço e lançando -as em moldes. A escolha da matéria -prima afeta diretamente as propriedades mecânicas das peças de aço fundindo, como resistência, dureza, resistência e resistência à corrosão.

1.1 Aço de Carbono

O aço carbono é uma das matérias -primas mais usadas para fundir peças de aço. O aço carbono consiste em ferro e carbono, com o teor de carbono normalmente variando de 0,12% a 2,0%. Dependendo do teor de carbono, o aço carbono é classificado em aço de baixo carbono, aço médio carbono e aço de alto carbono. O aço de baixo carbono é usado para peças com requisitos de resistência relativamente baixos, como conchas do corpo e chassi; O aço médio carbono é usado para componentes que requerem maior resistência, como sistemas de transmissão; Enquanto o aço alto carbono é usado para peças com alta resistência ao desgaste, como discos de freio.

1.2 Aço de liga

A liga de aço refere -se ao aço que contém outros elementos (como cromo, molibdênio, manganês etc.) para melhorar suas propriedades. Na indústria de fabricação de automóveis e caminhões, os elementos de liga comum incluem cromo, níquel, molibdênio e vanádio. Esses elementos de liga tornam o aço mais resistente ao desgaste, corrosão e calor. O aço de liga é amplamente utilizado em peças de automóveis e caminhões que requerem alta resistência, resistência à fadiga, resistência ao desgaste ou resistência de alta temperatura, como componentes do motor, eixos de acionamento e sistemas de suspensão.

1.3 Aço inoxidável

O aço inoxidável é uma liga que contém pelo menos 10,5% de cromo e possui excelente corrosão e resistência ao calor. Devido ao seu excelente desempenho em ambientes agressivos, o aço inoxidável é usado para peças de automóveis e caminhões que requerem resistência à corrosão. Por exemplo, componentes como sistemas de escape, tubos de freio e caixas de motor geralmente usam aço inoxidável.

2. Design de fusão e liga: garantindo consistência do material

O processo de fabricação de fundição de peças de aço começa com a fusão, onde o aço é aquecido a uma temperatura alta para transformá -lo em um estado líquido. Nesta fase, a adição de elementos de liga é crucial. Diferentes composições de liga podem otimizar as propriedades do aço e garantir que as peças fundidas atendam ao desempenho mecânico desejado.

2.1 Métodos de fusão

O derretimento é o primeiro passo na fundição da produção de aço. Os métodos comuns de fusão incluem fusão de forno de arco elétrico, fusão do forno de indução e fusão por forno de explosão.

• Fornecimento do forno de arco elétrico : Este método é comumente usado para a produção de aço de alta liga. O forno de arco elétrico fornece uma alta temperatura para derreter matérias -primas, como sucata de aço e minério de ferro em aço líquido, permitindo o controle preciso da composição do aço.
• Fusão do forno de indução : Os fornos de indução usam indução eletromagnética para aquecer o aço. Este método é eficiente e flexível, adequado para produzir aço de média a baixa liga. No entanto, é mais difícil controlar a composição do aço de alta liga.
• Derretimento do forno de explosão : Este método é frequentemente usado para produção em larga escala. Envolve soprar oxigênio no forno para oxidar impurezas no aço. Esse método é altamente eficiente, mas é menos preciso quando se trata de controlar a composição da liga.

2.2 Design de liga

O design da liga é uma etapa crucial durante o processo de fusão. Dependendo dos requisitos de aplicação, a composição da liga (como conteúdo de carbono, cromo, níquel etc.) precisa ser ajustada com precisão. Uma composição de liga cientificamente projetada garante que as peças de aço de fundição tenham as propriedades mecânicas necessárias, como alta resistência, resistência ao desgaste e resistência.

3. Processo de fundição: Tecnologia de fundição de precisão

A fundição é o processo principal na fabricação de peças de aço fundindo. Cada passo no processo de fundição precisa ser controlado meticulosamente para garantir que as peças fundidas tenham boa precisão dimensional, qualidade da superfície e propriedades mecânicas.

3.1 Casting de areia

A fundição de areia é um método tradicional de fundição, normalmente usado para produzir peças de aço de fundição em lote médio a pequeno. O princípio envolve a formação de um molde de areia em uma caixa de areia, derramando metal líquido no molde e esperando que ele esfrie e solidifique a formação da fundição. Esse processo é adequado para produzir peças simples e grandes, mas resulta em uma qualidade da superfície mais áspera, o que requer uma usinagem adicional.

3,2 moldes de moldes de casca

A fundição do molde de casca usa materiais de cerâmica para fabricar moldes, adequados para formas complexas e peças fundidas de alta precisão. Os moldes de cerâmica oferecem uma superfície mais suave, o que resulta em melhor qualidade da superfície para a fundição. Este método é usado para fabricar peças, engrenagens e outros componentes que requerem alta precisão e acabamento superficial.

3.3 fundição de baixa pressão

A fundição de baixa pressão usa gás de baixa pressão para injetar metal líquido no molde. Esse método garante um processo de enchimento mais suave e reduz defeitos como porosidade nas peças fundidas, tornando-o adequado para precisão e produção em larga escala. As peças do motor de automóvel e os componentes de transmissão são frequentemente produzidos usando fundição de baixa pressão.

4. Resfriamento e interrupção: Garantir a qualidade do elenco

Depois que as peças de aço fundindo são removidas dos moldes, elas devem sofrer resfriamento e reversão. Essas etapas são essenciais para garantir a integridade da estrutura de fundição e a qualidade da superfície.

4.1 Processo de resfriamento

O processo de resfriamento de fundição de peças de aço tem um impacto significativo na estrutura de grãos. Se a velocidade de resfriamento for muito rápida, as tensões internas podem se formar, causando rachaduras ou deformação. Por outro lado, se a velocidade de resfriamento for muito lenta, os grãos poderão se tornar grossos, o que reduzirá as propriedades mecânicas da peça. Portanto, as taxas de resfriamento controladas são frequentemente empregadas para garantir a qualidade do elenco.

4.2 Deburando e moendo

Depois que as peças de aço de fundição são removidas do molde, elas geralmente têm rebarbas e irregularidades. O processo de reversão visa remover essas peças indesejadas, tornando as peças fundidas mais suaves. Processos mecânicos como moagem e corte são comumente usados ​​para remover rebarbas e melhorar a qualidade da superfície da fundição.

5. Tratamento térmico: Aprimorando o desempenho da peça

O tratamento térmico é um processo crítico para melhorar o desempenho da fundição de peças de aço. Ao controlar o aquecimento e o resfriamento das peças, a microestrutura do aço pode ser alterada, aumentando suas propriedades mecânicas.

5.1 recozimento

O recozimento é o processo de aquecimento e as peças de aço fundindo lentamente de resfriamento para reduzir sua dureza, aumentando a plasticidade e a tenacidade. O recozimento também ajuda a aliviar as tensões internas nas peças fundidas, tornando -as mais estáveis ​​para uso posterior.

5.2 Timização

A extinção envolve aquecer as peças de aço fundindo a uma certa temperatura e depois resfriá -las rapidamente, geralmente em água ou óleo. Esse processo aumenta significativamente a resistência à dureza e desgaste do aço, tornando -o ideal para peças que precisam de alta resistência à dureza e desgaste, como engrenagens e eixos.

5.3 Temperador

A temperamento é realizada após a têmpera para remover as tensões internas criadas durante o processo de têmpera. Esse processo aumenta a resistência e a estabilidade da fundição de peças de aço. A temperatura é normalmente realizada a temperaturas mais baixas para evitar a dureza excessiva.

6. Maixa: garantindo precisão e ajuste

Após o tratamento térmico, a fundição de peças de aço geralmente sofre uma usinagem para garantir que elas atendam às especificações do projeto. Processos de usinagem, como girar, moer, moer e perfurar, são usados ​​para obter dimensões e tolerâncias precisas. Os tratamentos de superfície como peening ou revestimento também podem ser aplicados para melhorar as propriedades da resistência à corrosão e do desgaste.

7. Controle e inspeção de qualidade: garantindo confiabilidade

O controle de qualidade é uma parte vital do processo de produção de aço fundido. Os métodos de inspeção comuns incluem:

• Análise metalográfica : Observar a estrutura de grãos do aço sob um microscópio para avaliar suas propriedades.
• Teste ultrassônico : Usado para detectar defeitos internos no elenco.
• Teste de dureza : Verificando a dureza do elenco para garantir que atenda às especificações.
• Inspeção de raios-X : Usando raios-X para escanear a estrutura interna da fundição, verificando rachaduras ou porosidade.

8. Inspeção e entrega final: garantindo a qualificação de peça

Depois que todos os processos de fabricação são concluídos, as peças de aço de fundição passam por inspeções e testes finais para garantir que atendam aos padrões de qualidade e requisitos do cliente. Essas inspeções geralmente incluem verificações visuais, medições dimensionais e testes de desempenho. Depois que as peças passam nesses testes, elas são enviadas para uma montagem posterior ou entregues ao cliente.