応用分野

機械用重りは、発電所、石油化学、冶金、船舶などの設備および設備製造業で広く使用されています。例えば、原子力発電におけるステンレス鋼製の主ポンプボディ、蒸気タービンのシリンダーカバー、水力発電ユニットのインペラ、ブレード、上部カバーや下部リング、火力発電ユニットのシリンダーボディ部品、大型冶金設備の圧延機フレーム、ロール、大型ベアリングハウジングなどです。これらの機械用重りの製造は、国家重点プロジェクトの品質、安全、進捗に直接関わっており、国計民生にとって極めて重要な意義を持っています。

現在、中国の機械用配重の生産は大きく進展しているものの、製品品質には依然として明らかな不足が存在する。一部の機械用配重は生産可能となっているが、品質問題に悩まされるケースが多く見られる。高級製品の生産技術を備えていないため、先進国では機械用配重の製造技術について中国に対して厳しく秘密を守り、製品の輸出さえ制限している。その結果、機械用配重は国民経済発展の大きなボトルネックとなっており、深刻な課題となっている。

特徴

1. 优点

1) 鋼製鋳物は冶金製造における適応性と変更可能性が高く、異なる化学組成や組織制御を選択できるため、さまざまな工学的要求に適合します。また、異なる熱処理プロセスにより、力学的特性や使用性能を広範囲で調整可能であり、溶接性や加工性も良好です。

2) 鉄鋼材料は等方性があり、鋳鉄製品全体の構造強度が高いため、工学的信頼性が向上しています。さらに重量軽減設計や納期短縮などの利点もあり、価格面および経済性において優位性を有しています。

3) 鋼鋳物の重量は非常に広い範囲で変動することができる。重量が小さいものは、数十グラムの溶型精密鋳物であることもあれば、機械式重りの重量は数トンから数十トン、さらには数百トンに達することもある。

2、欠点

(1) 組織の不均一性。液状金属が鋳型に注入されると、まず型壁と接触する部分の液状金属は温度が最も速く低下するため、すぐに細かい結晶に凝固する。型壁からの距離が増すにつれて、型壁の影響は次第に弱まり、結晶は型壁に対して垂直な方向に成長し、互いに平行な柱状結晶となる。鋳物の中心部では、放熱に明らかな方向性がなく、自由にあらゆる方向へ成長し合い、互いに接触するまで成長するため、等軸結晶領域が形成される。このことから、鋳物内部の組織は不均一であり、一般的に結晶粒が比較的大きいことがわかる。

(2) 組織が不緻密である。液状金属の結晶化は枝状に成長する方式をとるため、枝間の液状金属は最終的に凝固するが、枝間を金属液体で完全に満たすことは困難であり、その結果、鋳物全体にわたって不緻密性が生じることが多い。また、型に注入された液状金属は冷却および凝固中に体積収縮し、十分な補充を受けられない場合、気孔や縮孔を形成することもある。鋳鉄部品中の黒鉛は、しばしば大きなサイズの板状、球状またはその他の形状をとるため、これも一種の不緻密な組織と考えることができる。

(3) 表面が粗い。一般的に表面は比較的粗く、機械加工された表面と比べると劣り、形状も複雑である。

機械用重りの発展傾向

現在、国内の鋳鋼分野における発展傾向は以下の点を含んでいます。

(1) 鉄液の溶融を、高純度鋼液技術へと発展させ、溶融プロセスを厳密に管理し、硫黄（S）、リン（P）および不純物の含有量を制御する。鋼液の精錬を採用することで、鋼液の品質を向上させる。

（2）鋳造プロセスの設計においては、コンピュータシミュレーション技術を用いて、鋳物の注ぎ込みおよび凝固過程を模擬し、鋳造プロセスを最適化することで、鋳物の品質向上を図るべきである。

(3) 機械業界の設備分野における転換・発展のニーズに即して、積極的に新素材鋳物の研究開発を推進し、輸入品の置き換えを段階的に進めることで、中国の鋳鋼部品生産全体の水準を向上させる。

(4)産業構造の調整と最適化を強化し、合理的な経済規模を形成する。

(5) 技術の進歩を強化し、技術革新能力を高め、高級鋳物の材料および製造プロセスに関する研究を展開する。

(6) 緑色鋳造技術を推進し、クリーン生産のレベルを向上させ、鋳鋼部品の製造工程における後処理工程の機械化およびスマート化操作の水準を高める。

工業先進国と比較して、現在の中国における機械用配重の生産は、製品の種類、製造技術の水準、品質等級および製造設備などの全体的なレベルにおいて、依然として大きな格差が存在している。機械用配重の品質要求が極めて高いことから、その冶金技術は高純度鋼液技術へと発展しており、成分の均一性、内部欠陥、寸法精度などの制御技術の向上が必要である。また、機械用配重の生産技術は高付加価値化の方向へと進んでいる。