離心澆注不僅可以直接生產具有特殊用途的鋼管,而且已作為一種制造難變形鋼之管坯的加工工序加入不銹鋼管生產行列。它的品種規格極為廣泛,比如在美國,直接用不銹鋼生產大型壓力機水缸與柱塞、風洞傳動軸、土星火箭運輸裝置和大型軋輥等,其外徑為10.25~35英寸(250~900mm),壁厚為1~2.5英寸(25~75mm),長度最長為9.6m。各類大型空心鑄件和許多部件都要進行超聲波檢查和熱處理。
日本離心澆注加工范圍包括直徑為163~500mm、壁厚為6.5~125mm、長度為500~4800mm的各種耐熱耐酸和難變形鋼。
前蘇聯可生產直徑為30~90mm、長度為300~500mm、壁厚為5~200mm的離心澆注的碳素、合金、不銹鋼和其他特殊鋼。并廣泛利用澆注坯經過擴散退火后在自動軋管機組、擠壓機組和周期軋管機組上生產各類規格的大口徑不銹鋼管。1959~1965年蘇聯不銹鋼管發展的規劃里,確定用離心澆注空心管坯在大型周期式軋管機組上生產12~26英寸的不銹鋼管,還規定用澆注坯在周期式軋管機上生產異形管、特長特薄管(32m以上)以及二重金屬用管。
直接成型的離心澆注管坯具有一系列的優點:
1. 可以生產各種鋼種的管子;
2. 管子的長度、直徑、壁厚具有很大的靈活性;
3. 鑄造的材率很高;
4. 鑄造的物理性能比較均勻,機械加工性能良好,適應于各種熱處理工藝。
除上述特點以外,作為空心管坯,有以下幾個突出的優點:
1. 離心澆注空心坯受氣體和夾雜物的影響較小,管坯質量與幾何尺寸都得到提高,用這種空心坯生產的鋼管減少了壁厚不均。
2. 離心澆注裝置設備簡單、操作方便,可單機組織生產,其示意圖如圖26-12所示。
其簡單操作過程是:由電爐冶煉的鋼水盛裝在鋼水包內,通過中間澆注漏斗使鋼水注入旋轉的模套,而模套的直徑與長度根據所需空心管坯尺寸而定。由于離心力作用使鋼水奔向模套的內徑各處,為使鋼水沿模套縱向移動,在開始注入鋼水時,使鑄鋼機略向下傾斜,澆注完畢后,鑄鋼機重新處于水平位置。為了避免模套粘鋼并對其內壁的侵蝕,便于鑄件取出,在澆注前預先向模內放上沙子。沙子是用一個可翻動的小槽盛著,沙子在離心力作用下,均分布于內壁。為使圓筒在鋼水溫度作用下不致損壞,用水在模套外面進行冷卻。當金屬凝固后停止旋轉,將管子取出,放在冷卻臺架或專門的冷卻坑內進行冷卻,隨后進行機械加工。鑄管壁厚是靠注入鋼水的重量而定。
3. 可以大大減少鋼管中間加工序,降低附屬部門生產的投資費用。
4. 可節約30%~40%的金屬,這對于合金、不銹鋼意義巨大。
現在已廣泛使用離心澆注坯做原料,結合其他加工方法來生產各種難變形的金屬管。
綜合上述可以看出,離心澆注設備簡單,操作方便,品種靈活,產量少,規模小,不僅適于安置在有特殊用途的機械加工廠,更適于建立在擁有多種加工機組的專業不銹鋼管廠內,作為生產少量難變形鋼管毛坯的加工手段。