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机床铸件的时效处理及操作要领

时间:2018-09-08 23:44 作者:东建铸造 点击: 次
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、有深度的调整和改造。在这样的发展趋势下,对机床铸件性能有了   高的要求。毛坯生产厂家为了保证机床铸件性能(如强度、硬度),采用降低碳、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,我们在实践中总结出防止机床铸件产生裂纹的几点措施。
孕育能够   石墨化,减少机床铸件白口,改善断面均匀性,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。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的石墨形态,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较本质的原因。目前,应用较多的几种孕育方法如瞬时孕育(专用漏斗)、浇口杯和浮硅孕育等,己经取得了明显的效果,为使用孕育剂的种类和数量都是相同的,只是孕育方式不同所获得的石墨形态。
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,曾有热处理过程中18t工作台从中间断裂的案例,较后分析主要是热时效处理不当造成的铸件断裂。为了防止在铸件热处理过程中出现裂纹、变形等缺陷,应注意以下几点。
(1)装炉温度装炉温度应低于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500一600℃,保温时间一般为2一6h(可按壁厚来计算,如25 mm / h)。
铸件保温时间和较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就是较好。
(4)降温速度快若降温速度快,则应力消除效果差。随炉冷却速度应控制在30℃ /h以下。
为确保机床铸件质量、提高生产率以及做到   生产,浇注时应严格遵守操作要领。 
1.浇注人员   按要求穿好工作服,并配戴防护眼镜,工作场地应通畅无阻。浇包内的金属液不宜过满,以免在输送和浇注时溢出伤人。 
2.浇包、浇注工具、炉前处理用的孕育剂、球化剂等使用前   充分烘干,烘干后才能使用。 
3.为确保机床铸件质量浇注时应及时将铸型中冒出的气体点燃顺气,以免由于铸型憋气而产生气孔,以及由于气体的不   燃烧而损害人体健康和污染空气。 
4.对于液态收缩和凝固收缩比较大的机床铸件,如中、大型铸件,浇注后要及时从浇口或冒口补浇。 
5.为提高生产率以及做到   生产,应选择正确浇注速度,即开始时应缓慢浇注,便于对准浇口,减少熔融金属对砂型的冲击和利于气体排出;随后快速浇注,以防止冷隔;快要浇满前又应缓慢浇注,即遵循慢、快、慢的原则。
采用连续式水冷冲天炉来冶炼浇铸的机床床身铸件,一般对其铸件硬度有   的要求,通常在180HB以上,为达到此硬度条件,需要采取的措施,具体是:
1、提高出炉温度
硬度是与铁液过热温度有关,出炉温度高时,铁液中夹杂物少不易氧 化,硬度就高。为提高铁液温度,采取以下措施:
1)对冲天炉内部结构进行改进,缩短炉缸高度,风口处修成卡腰形,主要目的是提高送风强度,强化底焦燃烧,从而提高铁液过热温度。
2)对原有的风机进行技术改造,提高送风强度,使底焦充分燃烧,提高铁液过热温度。
3)采用大批量   焦炭,这样既降低成本,也达到了提高铁液温度的目的。
2、细化晶粒
晶粒的大小对金属的力学性能有很大影响。晶粒越细,金属的强度越好,组织越均匀,硬度波动越小。需要:
1)首先,针对冲天炉出炉温度相对低的特点,选择粒度较细的孕育剂75SiFe。
2)其次,除了在炉前进行孕育外,在浇注过程中进行2次顺时孕育,以便   有效细化晶粒。
3、合金化处理
1)提高床身铸件硬度,一般采用提高w(Mn)的方法,但生产发现加Sn的效果   ,由于Sn的熔点较低(231.5℃),为减少烧损量,可以在浇包中加入Sn合金。
2)另外,为提高Sn合金的加入效率,对床身铸件的内浇道进行改进,把常见的双面同时进铁式浇注系统,改为双面阶梯顺序进铁式浇注系统,这样改进,降低了Sn的总加入量,同时满足了质量要求。
通过对机床铸件的化学成分、炉料配比、孕育方法及时效处理的控制,己取得明显的效果。目前,己经生产了156件产品(820t),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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