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機床鑄件的時效處理及操作要領

時間:2018-09-08 23:44 作者:東建鑄造 點擊: 次
隨著我國經濟的發展,與機床需求緊密相關的領域將進行有規模、有深度的調整和改造。在這樣的發展趨勢下,對機床鑄件性能有了   高的要求。毛坯生產廠家為了保證機床鑄件性能(如強度、硬度),采用降低碳、硅含量,以及在時效處理時加快冷卻速度的方法,導致在生產或時效處理過程中常出現鑄件變形和裂紋,甚至斷裂的現象。針對上述現象,我們在實踐中總結出防止機床鑄件產生裂紋的幾點措施。
孕育能夠   石墨化,減少機床鑄件白口,改善斷面均勻性,控制石墨形態,減少其他石墨和鐵素體的形成,以獲得較好的片狀石墨。但是,孕育方法的選擇極為重要,采用不同的孕育方法,可獲得長短和薄厚不同的石墨形態,它對機床鑄件性能起到決定性的作用。金相組織是機床鑄件是否產生裂紋較本質的原因。目前,應用較多的幾種孕育方法如瞬時孕育(專用漏斗)、澆口杯和浮硅孕育等,己經取得了明顯的效果,為使用孕育劑的種類和數量都是相同的,只是孕育方式不同所獲得的石墨形態。
國內鑄件時效處理有熱時效、振動時效、自然時效三種方式,其中以熱時效為主。在熱時效的過程中,常出現機床鑄件裂紋、變形等缺陷。主要是由于熱處理工藝不合理或人為操作原因造成的,曾有熱處理過程中18t工作臺從中間斷裂的案例,較后分析主要是熱時效處理不當造成的鑄件斷裂。為了防止在鑄件熱處理過程中出現裂紋、變形等缺陷,應注意以下幾點。
(1)裝爐溫度裝爐溫度應低于150℃。
(2)升溫不能過快升溫速度一般取30~100℃ /h,復雜鑄件控制在20℃/h以下。
(3)保溫時間不足和溫度過高保溫時間不足則造成鑄造應力消除差,過高則造成強度和硬度下降。保溫溫度一般為500一600℃,保溫時間一般為2一6h(可按壁厚來計算,如25 mm / h)。
鑄件保溫時間和較高溫度應綜合考慮鑄件的壁厚、大小、結構、材質等因素,并非壁厚100mm的鑄件保溫4h就是較好。
(4)降溫速度快若降溫速度快,則應力消除效果差。隨爐冷卻速度應控制在30℃ /h以下。
為確保機床鑄件質量、提高生產率以及做到   生產,澆注時應嚴格遵守操作要領。 
1.澆注人員   按要求穿好工作服,并配戴防護眼鏡,工作場地應通暢無阻。澆包內的金屬液不宜過滿,以免在輸送和澆注時溢出傷人。 
2.澆包、澆注工具、爐前處理用的孕育劑、球化劑等使用前   充分烘干,烘干后才能使用。 
3.為確保機床鑄件質量澆注時應及時將鑄型中冒出的氣體點燃順氣,以免由于鑄型憋氣而產生氣孔,以及由于氣體的不   燃燒而損害人體健康和污染空氣。 
4.對于液態收縮和凝固收縮比較大的機床鑄件,如中、大型鑄件,澆注后要及時從澆口或冒口補澆。 
5.為提高生產率以及做到   生產,應選擇正確澆注速度,即開始時應緩慢澆注,便于對準澆口,減少熔融金屬對砂型的沖擊和利于氣體排出;隨后快速澆注,以防止冷隔;快要澆滿前又應緩慢澆注,即遵循慢、快、慢的原則。
采用連續式水冷沖天爐來冶煉澆鑄的機床床身鑄件,一般對其鑄件硬度有   的要求,通常在180HB以上,為達到此硬度條件,需要采取的措施,具體是:
1、提高出爐溫度
硬度是與鐵液過熱溫度有關,出爐溫度高時,鐵液中夾雜物少不易氧 化,硬度就高。為提高鐵液溫度,采取以下措施:
1)對沖天爐內部結構進行改進,縮短爐缸高度,風口處修成卡腰形,主要目的是提高送風強度,強化底焦燃燒,從而提高鐵液過熱溫度。
2)對原有的風機進行技術改造,提高送風強度,使底焦充分燃燒,提高鐵液過熱溫度。
3)采用大批量   焦炭,這樣既降低成本,也達到了提高鐵液溫度的目的。
2、細化晶粒
晶粒的大小對金屬的力學性能有很大影響。晶粒越細,金屬的強度越好,組織越均勻,硬度波動越小。需要:
1)首先,針對沖天爐出爐溫度相對低的特點,選擇粒度較細的孕育劑75SiFe。
2)其次,除了在爐前進行孕育外,在澆注過程中進行2次順時孕育,以便   有效細化晶粒。
3、合金化處理
1)提高床身鑄件硬度,一般采用提高w(Mn)的方法,但生產發現加Sn的效果   ,由于Sn的熔點較低(231.5℃),為減少燒損量,可以在澆包中加入Sn合金。
2)另外,為提高Sn合金的加入效率,對床身鑄件的內澆道進行改進,把常見的雙面同時進鐵式澆注系統,改為雙面階梯順序進鐵式澆注系統,這樣改進,降低了Sn的總加入量,同時滿足了質量要求。
通過對機床鑄件的化學成分、爐料配比、孕育方法及時效處理的控制,己取得明顯的效果。目前,己經生產了156件產品(820t),沒有發現機床鑄件裂紋缺陷,為生產高強度和高硬度大型機床鑄件打下了堅實的基礎,解決了困擾多年的疑難問題。
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