El acero fundido al carbono se refiere al acero fundido con carbono como principal elemento de aleación y que contiene una pequeña cantidad de otros elementos. Según el contenido de carbono del acero, se puede dividir en acero con bajo contenido de carbono (C: ≤0,25%), acero con medio carbono (0,25%
La velocidad de enfriamiento de las piezas fundidas de acero al carbono en el molde de fundición es generalmente lenta, por lo que la estructura se caracteriza por granos gruesos y desiguales. Las piezas fundidas de acero al carbono son generalmente de gran tamaño y no requieren forjado, por lo que la segregación de las piezas fundidas de acero al carbono es más obvia y las estructuras dendríticas, columnares, reticulares y de Widmanstatten son más comunes. Las piezas fundidas de acero al carbono tienen una gran tensión interna y propiedades mecánicas deficientes, especialmente una contracción transversal baja y tenacidad al impacto. Sin embargo, debido a que el método de formación de las piezas fundidas de acero al carbono es simple y el procesamiento es conveniente, las piezas fundidas de acero al carbono se utilizan ampliamente.
Las piezas fundidas de acero al carbono no son adecuadas para uso directo debido a su baja plasticidad y tenacidad en estado fundido. Para mejorar el rendimiento de las piezas fundidas de acero al carbono, a menudo se requiere un tratamiento térmico para refinar los granos, eliminar la estructura de Widmanstatten y la tensión de la fundición, y mejorar las propiedades mecánicas. Las piezas fundidas de acero al carbono con formas complejas que son propensas a deformarse y agrietarse deben recocerse; es necesario normalizar las piezas fundidas de acero al carbono con formas simples y paredes no demasiado gruesas; Las piezas fundidas de acero al carbono de mayor tamaño generalmente se templan después de la normalización; Las piezas fundidas de acero al carbono con formas simples pero que requieren propiedades mecánicas más altas deben templarse y revenirse. El recocido o normalizado generalmente se realiza antes del templado y revenido, y algunos se templan y revenen directamente en estado fundido. Este último tiene un proceso simple, un ciclo de producción corto y un bajo costo.
Modelo | Límite elásticoReH(Rp0.2)/MPa | Resistencia a la tracción Rm/MPa | Elongación como/% | Seleccionar por contrato | ||
Contracción seccionalZ/% | Absorción de impacto Akv/J | Absorción de impactoAku/J | ||||
ZG 200-400 | 200 | 400 | 25 | 40 | 30 | 47 |
ZG 230-450 | 230 | 450 | 22 | 32 | 25 | 35 |
ZG 270-500 | 270 | 500 | 18 | 25 | 22 | 27 |
ZG 310-570 | 310 | 570 | 15 | 21 | 15 | 24 |
ZG 340-640 | 340 | 640 | 10 | 18 | 10 | 16 |
Nota 1: El rendimiento de cada grado enumerado en la tabla es adecuado para piezas fundidas con un espesor inferior a 100 mm. Cuando el espesor de la pieza fundida supera los 100 mm, el límite elástico ReH (Rp0,2) especificado en la tabla es solo para fines de diseño. Nota 2: La muesca de la barra de prueba para la energía de absorción de impacto Aku en la tabla es de 2 mm. |
Tabla: Propiedades mecánicas (》=)
Según la norma nacional GB11352-2009 de China, las piezas fundidas de acero al carbono para ingeniería general se dividen en 5 grados, de la siguiente manera:
Modelo | C | Y | Minnesota | S | P | Elementos residuales | |||||
En | cr | Cu | Mes | V | Elementos residuales totales | ||||||
ZG 200-400 | 0.2 | 0.6 | 0.8 | 0.035 | 0.035 | 0.4 | 0.35 | 0.4 | 0.2 | 0.05 | 1.00 |
ZG 230-450 | 0.3 | 0.9 | |||||||||
ZG 270-500 | 0.4 | ||||||||||
ZG 310-570 | 0.5 | ||||||||||
ZG 340-640 | 0.5 | ||||||||||
Nota 1: Para carbono con un límite superior de 0,01%, se permite un aumento de 0,04% de manganeso. El contenido máximo de manganeso para ZG 200-400 es del 1,00% y el contenido máximo de manganeso para los otros cuatro grados es del 1,2%. Nota 2: A menos que se especifique lo contrario, los elementos residuales no se utilizan como criterios de aceptación. |
Las piezas fundidas de acero al carbono se utilizan ampliamente en muchos campos industriales, entre los que se incluyen principalmente:
1) En fabricación mecánica, se utilizan para fabricar piezas de máquinas herramienta, maquinaria siderúrgica y otros equipos, como ejes, engranajes, culatas, bases, soportes, etc.
2) En la fabricación de automóviles, en la industria de fabricación de automóviles, las piezas fundidas de acero al carbono se utilizan para fabricar componentes clave como culatas de motores, cigüeñales, bielas, frenos y mecanismos de dirección.
3) En la industria de la construcción, en la industria de la construcción, las piezas fundidas de acero al carbono se pueden utilizar para fabricar vigas, columnas, piezas portantes empotradas, etc.
4) En la industria aeroespacial, en el campo aeroespacial, las piezas fundidas de acero al carbono se utilizan para fabricar componentes de alta precisión y alta resistencia, como soportes de motores de aviones y piezas estructurales de aviones.
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