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    大型机床铸件加工
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    大型机床铸件加工

    描述:随着我国经济的发展,与机床需求紧密相关的领域将进行有规模、有地调整和改造。在这样的发展趋势下,对大型机床铸件加工性能有了? ?高的要求。
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    详细介绍:

    随着我国经济的发展,与机床需求紧密相关的领域将进行有规模、有地调整和改造。在这样的发展趋势下,对大型机床铸件加工性能有了   高的要求。毛坯生产厂家为了大型机床铸件加工性能(如强度、硬度),以降碳、硅含量以及在时效处理时加快冷却速度的方法,导致在生产或时效处理过程中常出现铸件变形和裂纹,甚至断裂的现象。针对上述现象,沧州益恒机械制造有限公司在实践中总结出防止机床铸件产生裂纹的几点措施。

    1.化学成分

    (1)采用高碳低硅  推荐机床铸件的化学成分如表1所示。

    (2)高碳当量  在选择碳当量时,尽量采用高碳当量,对防止机床铸件产生裂纹有好处。国内外机床铸件碳当量对比如表2所示。

    (3)高硅碳比  把硅碳比控制在0.57~0.62 ,高碳、低硅时,机床铸件不易产生裂纹。国内外机床铸件硅碳比对比如表3所示。

    (4)控制锰硫比  在生产灰铁件时,应该考虑锰硫比即Mn=1.71S+(0.2~0.3)。实际生产过程中把锰硫比例稍作提高,尤其对HT250、HT300等材质。

    (5)低合金化  铁液中加入合金元素能增加奥氏体枝晶数量,增加并细化珠光体,强化铁素体,细化石墨及共晶团,截面敏感性。一般wCu=0.4%~0.6%或wCr=0.2%~0.35%,也可以加入其他合金元素如Sb、Sn、Mo等。但是,实际生产中很少用一种元素,都是组合使用如Cu 与Cr、Cu 与Sb、Cu 与Sn等,在使用过程中应考虑,才能起到合金化的作用。

    2. 配料(铸铁平板)

    控制好炉料配比,减少机床铸件裂纹倾向,也能够铸件的内部质量。尤其电炉熔化,应该   加注意炉料配比。实际生产中配料为:生铁+废钢+回炉料+增碳剂(按成熟配比加入)。

    3. 孕育处理(铸铁方箱)

    孕育使能够促进石墨化,可以减少机床铸件白口,断面均匀性,控制石墨形态,减少其他石墨和铁素体的形成,以获得较好的片状石墨等的特点。但是,孕育方法的选择极为重要,采用不同的孕育方法,可获得长短和薄厚不同石墨,它对机床铸件性能起到决定性的作用。金相组织是机床铸件是否产生裂纹   本质的原因。目前,已改为下面的几种孕育方法:瞬时孕育(专用漏斗)、浇口杯和浮硅孕育等,已经取得了明显的效果,为使用孕育剂的种类和孕育量都是相同的,只是孕育方式不同所获得的金相图片。

    4. 时效处理

    国内铸件时效处理有热时效、振动时效、自然时效三种方式,其中以热时效为主。在热时效的过程中,常出现机床铸件裂纹、变形等缺陷。主要是由于热处理工艺不合理或人为操作原因造成的,曾有热处理的过程中18t工作台从中间断裂的案例,   后分析主要是热时效处理不当造成的铸件断裂。为了防止铸件在热处理的过程中不出现裂纹、变形等缺陷,应注意以下几点。

    (1)装炉温度  装炉温度应小于150℃。

    (2)升温不能过快  升温速度一般取30~100℃/h,复杂铸件控制在20℃/h以下。

    (3)保温时间不足和温度过高  保温时间不足则造成铸造应力消除差,过高则造成强度和硬度下降。保温温度一般为500~600℃,保温时间一般为2~6h,保温时间可以按壁厚来计算25mm/h。

    铸件时效处理的   高温度可按下式选择:

    t=480+0.4σb

    式中  σb——直径30mm标准试棒的抗拉强度(MPa)。

    铸件保温时间和   高温度应综合考虑铸件的壁厚、大小、结构、材质等因素,并非壁厚100mm的铸件保温4h就是   好。

    (4)降温速度快  降温速度快,应力消除效果差。随炉冷却速度应控制在30℃以下,得出如表4所示的数据。

    另外,延长机床铸件在型内的冷却时间,对于防止机床铸件裂纹非常有利。

    5. 采用热处理工艺

    我们在生产中采用的热处理工艺如图3所示。

    结语

    通过对机床铸件的化学成分、炉料配比、孕育方法、时效处理的控制,已取得明显的效果。目前,没有发现机床铸件裂纹缺陷,为生产高强度和高硬度大型机床铸件打下了坚实的基础,解决了困扰多年的疑难问题。

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