提高机床铸件质量的关键技术

时间:2019-08-16 15:17 编辑:澳门新葡萄京官网首页 点击:
目前机床铸件大部分仍为灰铸铁,国内外实践证明,高碳当量、高强度是灰铸铁的发展方向,它是灰铸铁在高强度下获得低的铸造应力,良好的加工性、铸造性的重要途径,是这三方面达到综合平衡的重要措施。但是,在高碳当量下获得高强度不是一个简单的成分调整,而是要控制好熔炼与孕育环节,尤其是提高灰铸铁的冶金质量,它是生产高碳当量、高强度铸铁的基础。
孕育
(1)存在的问题。目前国内企业在生产中采用出铁槽孕育,包内孕育者居多,因孕育衰退或因包内过早加入孕育剂造成的氧化与粘包,影响孕育效果的现象时有发生。孕育衰退是目前机床铸件质量不稳定的重要因素。主要是对瞬时孕育认识不足或实行不力。铁液温度不高、废钢加入量不足、使孕育前铁液的过冷度小、电炉熔炼的原铁液中S<0.05%,冲天炉铁液氧化严重,都不同程度地影响了孕育效果。
(2)解决措施。孕育方法的选择比高效孕育剂的选择更加重要,应根据企业的实际情况,力求采用随流孕育、浇口杯孕育、浮硅孕育、型内孕育等瞬时孕育方法,确保孕育质量。应采用三角试样,热分析曲线,孕育前后的冷度比来检验孕育效果,即要防止孕育不足造成的过冷石墨,也要防止孕育过度造成的缩松。采用瞬时孕育仍未得到较佳结果时,再考虑高效孕育剂的选择。铁液的熔炼温度以1500~1550℃为宜。
在性能检测方面存在的问题是:以单铸试棒而不是以附铸试棒进行性能检测;仅检测性能,不检验金相组织;对弹性模量、铸造应力、铸件变形等没有测试;对截面敏感性及加工性能等也没有进行有效的测试。在高碳当量下具有低的应力与良好的加工性能,有重点地开展弹性模量、铸造应力、截面敏感性及加工性能的试验,为生产高质量的数控机床提供高质量的铸件。
目前澳门新葡萄京官网首页国机床铸件生产在热时效、振动时效、自然时效的三种方式中,仍以热时效为主。目前热时效中存在的问题较多,常因违反热时效工艺而使其事倍功半。
(1)升温速度过快,某厂曾发生升温速度>100℃/h时工作台断裂的事件,升温速度一般为(30~100)℃/h,但对于薄壁高强度或壁厚差别较大的铸件,升温过快会造成附加应力,一般以(30~50)℃/h为宜。
(2)退火温度与保持时间不足或过高,不足则造成铸造应力消除差,过高造成强度下降、硬度降低。退火温度应为500~550℃,高牌号铸件为550~600℃保温时间以每小时烧透25mm计算,如75mm壁厚的铸件,退火3h,高强度与复杂件,退火时间再加1h。
(3)降温速度快,应力消除效果甚微,使热时效前功尽弃。
(4)炉内温差大。曾发生温差为80~120℃时铸件断裂的事故。炉温温差应保持120℃。某企业大型工作台在炉温差120℃下发生了断裂。
(5)炉内铸件支撑不合理,曾发生工作台平放,支撑点少而发生断裂的事故。工作台应侧放,复杂及长形件应有多点支撑,铸件之间应有100mm空间,便于空气流动。
(6)热时效的顺序不合理。将热时效放在粗加工前未能消除粗加工造成的加工应力。热时效工序应放在粗加工工序之后。
机床铸件的优劣与澳门新葡萄京官网首页国机床行业、机械制造业的关系极为密切,它在一定程度上代表一个国家的铸造水平。提高机床铸件质量是一整套的技术控制过程,从化学成分、原材料质量、配料、合金化、熔炼温度、孕育处理直至热时效等都要严格控制,缺一不可。
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