L'acier moulé au carbone fait référence à l'acier moulé dont le carbone est le principal élément d'alliage et contenant une petite quantité d'autres éléments. Selon la teneur en carbone de l'acier, il peut être divisé en acier à faible teneur en carbone (C : ≤0,25 %), en acier à carbone moyen (0,25 %
La vitesse de refroidissement des pièces moulées en acier au carbone dans le moule de coulée est généralement lente, de sorte que la structure est caractérisée par des grains grossiers et inégaux. Les pièces moulées en acier au carbone sont généralement de grande taille et ne nécessitent pas de forgeage, de sorte que la ségrégation des pièces moulées en acier au carbone est plus évidente et que les structures dendritiques, en colonnes, réticulaires et Widmanstatten sont plus courantes. Les pièces moulées en acier au carbone ont des contraintes internes importantes et de mauvaises propriétés mécaniques, en particulier un faible retrait transversal et une faible résistance aux chocs. Cependant, comme la méthode de formage des pièces moulées en acier au carbone est simple et que le traitement est pratique, les pièces moulées en acier au carbone sont largement utilisées.
Les pièces moulées en acier au carbone ne conviennent pas à une utilisation directe en raison de leur faible plasticité et de leur faible ténacité à l'état coulé. Afin d'améliorer les performances des pièces moulées en acier au carbone, un traitement thermique est souvent nécessaire pour affiner les grains, éliminer la structure de Widmanstatten et les contraintes de coulée et améliorer les propriétés mécaniques. Les pièces moulées en acier au carbone aux formes complexes et sujettes à la déformation et à la fissuration doivent être recuites ; les pièces moulées en acier au carbone avec des formes simples et des parois pas trop épaisses doivent être normalisées ; les pièces moulées en acier au carbone de plus grandes tailles sont généralement trempées après normalisation ; les pièces moulées en acier au carbone de formes simples mais nécessitant des propriétés mécaniques plus élevées doivent être trempées et revenues. Le recuit ou la normalisation est généralement effectué avant la trempe et le revenu, et certains sont directement trempés et revenus à l'état coulé. Ce dernier présente un procédé simple, un cycle de production court et un faible coût.
Modèle | Limite d'élasticitéReH(Rp0.2)/MPa | Résistance à la tractionRm/MPa | Allongement As/% | Sélectionner par contrat | ||
Retrait sectionnelZ/% | Absorption des chocsAkv/J | Absorption des chocsAku/J | ||||
ZG200-400 | 200 | 400 | 25 | 40 | 30 | 47 |
ZG230-450 | 230 | 450 | 22 | 32 | 25 | 35 |
ZG270-500 | 270 | 500 | 18 | 25 | 22 | 27 |
ZG310-570 | 310 | 570 | 15 | 21 | 15 | 24 |
ZG340-640 | 340 | 640 | 10 | 18 | 10 | 16 |
Remarque 1 : Les performances de chaque nuance répertoriée dans le tableau conviennent aux pièces moulées d'une épaisseur inférieure à 100 mm. Lorsque l'épaisseur de la pièce moulée dépasse 100 mm, la limite d'élasticité ReH (Rp0,2) spécifiée dans le tableau est uniquement à des fins de conception. Remarque 2 : L'encoche de la barre d'essai pour l'énergie d'absorption d'impact Aku dans le tableau est de 2 mm. |
Tableau : Propriétés mécaniques (》=)
Selon la norme nationale chinoise GB11352-2009, les pièces moulées en acier au carbone d'ingénierie générale sont divisées en 5 qualités, comme suit :
Modèle | C | Et | Mn | S | P | Éléments résiduels | |||||
Dans | Cr | Cu | Mo | V | Total des éléments résiduels | ||||||
ZG200-400 | 0.2 | 0.6 | 0.8 | 0.035 | 0.035 | 0.4 | 0.35 | 0.4 | 0.2 | 0.05 | 1.00 |
ZG230-450 | 0.3 | 0.9 | |||||||||
ZG270-500 | 0.4 | ||||||||||
ZG310-570 | 0.5 | ||||||||||
ZG340-640 | 0.5 | ||||||||||
Note 1 : Pour le carbone avec une limite supérieure de 0,01%, une augmentation de 0,04% de manganèse est autorisée. La teneur maximale en manganèse pour le ZG 200-400 est de 1,00 % et la teneur maximale en manganèse pour les quatre autres qualités est de 1,2 %. Note 2 : Sauf indication contraire, les éléments résiduels ne sont pas utilisés comme critères d'acceptation. |
Les pièces moulées en acier au carbone sont largement utilisées dans de nombreux domaines industriels, notamment :
1) Dans la fabrication mécanique, ils sont utilisés pour fabriquer des pièces de machines-outils, de machines sidérurgiques et d'autres équipements, tels que des essieux, des engrenages, des culasses, des bases, des supports, etc.
2) Dans la construction automobile, dans l'industrie automobile, les pièces moulées en acier au carbone sont utilisées pour fabriquer des composants clés tels que les culasses de moteurs, les vilebrequins, les bielles, les freins et les boîtiers de direction.
3) Dans le secteur de la construction, dans l'industrie de la construction, les pièces moulées en acier au carbone peuvent être utilisées pour fabriquer des poutres, des colonnes, des pièces porteuses encastrées, etc.
4) Dans l'industrie aérospatiale, dans le domaine aérospatial, les pièces moulées en acier au carbone sont utilisées pour fabriquer des composants de haute précision et à haute résistance tels que des supports de moteurs d'avion et des pièces structurelles d'avions.