Koolstofgietstaal verwijst naar gietstaal met koolstof als het belangrijkste legeringselement en dat een kleine hoeveelheid andere elementen bevat. Afhankelijk van het koolstofgehalte in het staal kan het worden onderverdeeld in staal met laag koolstofgehalte (C: ≤0,25%), staal met gemiddeld koolstofgehalte (0,25%
De koelsnelheid van koolstofstalen gietstukken in de gietvorm is over het algemeen laag, waardoor de structuur wordt gekenmerkt door grove en ongelijkmatige korrels. Gietstukken van koolstofstaal zijn over het algemeen groot van formaat en vereisen geen smeden, dus de segregatie van gietstukken van koolstofstaal is duidelijker, en dendritische, kolomvormige, reticulaire en Widmanstatten-structuren komen vaker voor. Gietstukken van koolstofstaal hebben grote interne spanningen en slechte mechanische eigenschappen, met name een lage krimp in dwarsdoorsnede en slagvastheid. Omdat de vormmethode van gietstukken van koolstofstaal echter eenvoudig is en de verwerking gemakkelijk, worden gietstukken van koolstofstaal op grote schaal gebruikt.
Gietstukken van koolstofstaal zijn niet geschikt voor direct gebruik vanwege hun lage plasticiteit en taaiheid in gegoten toestand. Om de prestaties van gietstukken van koolstofstaal te verbeteren, is vaak een warmtebehandeling nodig om de korrels te verfijnen, de Widmanstatten-structuur en gietspanning te elimineren en de mechanische eigenschappen te verbeteren. Gietstukken van koolstofstaal met complexe vormen die gevoelig zijn voor vervorming en scheuren moeten worden uitgegloeid; gietstukken van koolstofstaal met eenvoudige vormen en niet te dikke wanden moeten worden genormaliseerd; Gietstukken van koolstofstaal met grotere afmetingen worden over het algemeen getemperd na normalisatie; Gietstukken van koolstofstaal met eenvoudige vormen maar die hogere mechanische eigenschappen vereisen, moeten worden afgeschrikt en getemperd. Gloeien of normaliseren wordt over het algemeen uitgevoerd vóór het blussen en temperen, en sommige worden direct geblust en getemperd in de gegoten toestand. Deze laatste heeft een eenvoudig proces, een korte productiecyclus en lage kosten.
Model | OpbrengststerkteReH(Rp0,2)/MPa | TreksterkteRm/MPa | Verlenging As/% | Selecteer op contract | ||
Sectionele krimpZ/% | ImpactabsorptieAkv/J | ImpactabsorptieAku/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 |
ZG340-640 | 340 | 640 | 10 | 18 | 10 | 16 |
Opmerking 1: De prestaties van elke kwaliteit in de tabel zijn geschikt voor gietstukken met een dikte van minder dan 100 mm. Wanneer de dikte van het gietstuk groter is dan 100 mm, is de in de tabel gespecificeerde ReH (Rp0,2) vloeigrens uitsluitend bedoeld voor ontwerpdoeleinden. Opmerking 2: De inkeping van de teststaaf voor de impactabsorptie-energie Aku in de tabel bedraagt 2 mm. |
Tabel: Mechanische eigenschappen (》=)
Volgens de Chinese nationale norm GB11352-2009 zijn gietstukken van koolstofstaal voor algemene techniek als volgt onderverdeeld in 5 kwaliteiten:
Model | C | En | Mn | S | P | Resterende elementen | |||||
In | Cr | Cu | ma | V | Totaal restelementen | ||||||
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 | ||||||||||
ZG340-640 | 0.5 | ||||||||||
Opmerking 1: Voor koolstof met een bovengrens van 0,01% is een verhoging van mangaan met 0,04% toegestaan. Het maximale mangaangehalte voor ZG 200-400 bedraagt 1,00% en het maximale mangaangehalte voor de overige vier kwaliteiten is 1,2%. Opmerking 2: Tenzij anders aangegeven, worden restelementen niet als acceptatiecriterium gebruikt. |
Gietstukken van koolstofstaal worden veel gebruikt in veel industriële gebieden, waaronder voornamelijk:
1) Bij mechanische productieZe worden gebruikt voor de vervaardiging van onderdelen van werktuigmachines, staalmachines en andere uitrusting, zoals assen, tandwielen, cilinderkoppen, bases, beugels, enz.
2) In de autoproductieIn de auto-industrie worden gietstukken van koolstofstaal gebruikt voor de vervaardiging van belangrijke componenten zoals motorcilinderkoppen, krukassen, drijfstangen, remmen en stuurinrichtingen.
3) In de bouwsectorIn de bouwsector kunnen gietstukken van koolstofstaal worden gebruikt voor de vervaardiging van balken, kolommen, ingebedde dragende onderdelen, enz.
4) In de lucht- en ruimtevaartindustrieIn de lucht- en ruimtevaart worden gietstukken van koolstofstaal gebruikt voor de vervaardiging van zeer nauwkeurige en zeer sterke componenten, zoals vliegtuigmotorsteunen en structurele vliegtuigonderdelen.