Legierter Stahl vs. Kohlenstoffstahl:Auswahl für Ihre Feingussprodukte

Gießereiexperten werden Ihnen sagen, dass legierte Stähle schwieriger zu gießen sind als Kohlenstoffstähle, aber dies sollte Ihre Wahl des Metalls nicht beeinflussen. Tatsächlich bietet legierter Feingussstahl größere Vorteile als die Verwendung des gleichen Verfahrens für Kohlenstoffstahl. Wenn dies wie ein Widerspruch erscheint, liegt die Erklärung darin, die Vorteile des Feingusses zu verstehen.

Der Unterschied zwischen Legierung und Kohlenstoffstahl

Stahl ist Eisen, das zwischen 0,0002 und 2,1 % Kohlenstoff enthält. Solche Kohlenstoffstähle tragen die 10XX-Bezeichnung unter dem SAE-Klassifizierungssystem, wobei XX den Kohlenstoffprozentsatz darstellt. Diese Stähle haben eine gute Festigkeit und Duktilität, wodurch sie für eine Reihe von Anwendungen geeignet sind. Darüber hinaus lässt sich Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von etwa 0,2 % auch gut zerspanen.

Legierte Stähle sind solche, bei denen zusätzliche Elemente eingebaut sind. Mangan, Nickel, Silizium und Chrom sind einige der häufigsten. Wenn der Anteil an Legierungselementen zwischen 5 und 20 % der Gesamtmenge liegt, wird der resultierende hochlegierte Stahl als Werkzeugstahl betrachtet.

Im Gegensatz zu Kohlenstoffstählen werden legierte Stähle durch Wärmebehandlung leicht gehärtet und/oder zäh gemacht. Sie sind jedoch schwieriger zu bearbeiten und zu gießen, wobei die Besonderheiten von der tatsächlichen Legierungszusammensetzung abhängen.

Vorteile des Feingusses

Feinguss eignet sich gut für Stahlteile. Dies liegt daran, dass die Keramikformen die damit verbundenen hohen Temperaturen handhaben und der Prozess nahezu fertig geformte Geometrien liefert, die wenig Endbearbeitung erfordern.

Formen werden hergestellt, indem ein Wachsmodell mit einer Keramikaufschlämmung beschichtet wird. Dies wird in Schichten aufgebaut, und die Schichtdicke wird verwendet, um die Erstarrungsgeschwindigkeit zu steuern. Sobald die Aufschlämmung trocken ist, wird das Wachs ausgeschmolzen, um den Hohlraum zu verlassen. Die verbleibende Keramikschale kann erhitzt werden, um ihre Kühlwirkung auf das geschmolzene Metall beim Eingießen zu verringern.

Feinguss ist in der Lage, feine Details und dünne Schnitte herzustellen. Die Oberflächenbeschaffenheit spiegelt das ursprüngliche Wachsmuster wider, wobei die Körnung der Aufschlämmung hinzugefügt wird. Die Verwendung einer sehr feinen Aufschlämmung für die erste Schicht trägt dazu bei, ein glattes Finish auf dem Gussteil zu erzielen.

Die geometrische Genauigkeit ist sehr gut. Feinguss kann typischerweise Toleranzen von besser als 0,005 Zoll pro linearem Zoll aufrechterhalten.

Minimieren Sie die maschinelle Bearbeitung mit Feinguss

Hohe Genauigkeit, Einbeziehung feiner Details und hervorragende Oberflächengüte bedeuten, dass Teile sehr nahe an den Endabmessungen gegossen werden können. Außerdem sind Entformschrägen wie beim Sandguss nicht erforderlich. Zusammen minimieren diese den Bearbeitungsaufwand, der zum Erstellen von Montageflächen, Löchern und Bohrungen erforderlich ist.

Legierung oder Kohlenstoffstahl für Feinguss?

Gießereiexperten berichten, dass legierte Stähle in der Regel etwas schwieriger zu gießen sind als Kohlenstoffstähle. Dies ist auf die Eigenschaften der Legierungselemente und ihr Verhalten im geschmolzenen Zustand zurückzuführen. Die Auswirkungen sind jedoch gering und sollten kein Grund sein, die Leistung des Gussteils zu beeinträchtigen. Wenn ein Design legierten Stahl erfordert (normalerweise aus Gründen der Festigkeit oder der Möglichkeit, die Härte durch Wärmebehandlung zu erhöhen), dann ist dies das zu verwendende Metall.

Das größere Problem ist die Möglichkeit, die Bearbeitung durch Feinguss zu minimieren. Das Reduzieren des erforderlichen Bearbeitungsaufwands kann viel Zeit, Werkzeugkosten und Ausschuss sparen.

Je nach Zusammensetzung können legierte Stähle erhebliche Herausforderungen bei der Bearbeitung darstellen. Einige hochlegierte Stähle können nur durch langsame und kostspielige Prozesse wie Erodieren und Schleifen bearbeitet werden. Ein Near-Net-Shape-Prozess wie Feinguss reduziert den Bedarf an maschineller Bearbeitung und kann so Zeit und Geld sparen.

Fragen Sie Impro nach Zeit- und Geldeinsparungen beim Feinguss

Das Feingussverfahren ist eine gute Wahl für die Herstellung komplexer Teile aus Eisen- und Nichteisenmetallen. Dies ist besonders vorteilhaft bei Eisenmetallen, da die Keramikformen sehr hohen Temperaturen standhalten können. Da es außerdem in der Lage ist, endkonturnahe Formen herzustellen, ist es eine Möglichkeit, die sekundäre Bearbeitung zu minimieren.

Sowohl Kohlenstoff- als auch legierte Stähle sind gute Kandidaten für Feinguss. Kohlenstoffstahlsorten haben in der Regel eine etwas bessere Gießbarkeit, aber legierte Stähle bieten größere Vorteile, da sie größere Herausforderungen bei der Bearbeitung darstellen. Für Kunden, die die Materialeigenschaften von legierten Stählen benötigen, reduziert Feinguss den Umfang der erforderlichen Bearbeitung. Kontaktieren Sie uns für weitere Informationen, um ein Gespräch mit einem Casting-Spezialisten zu vereinbaren.