我國(guó)生產(chǎn)的機(jī)床鑄件存在著的一些問題,導(dǎo)致高精度機(jī)床基本上由國(guó)外進(jìn)口,主要問題如下:
1、碳當(dāng)量低,導(dǎo)致鐵液流動(dòng)性變差和白口傾向、收縮、鑄造應(yīng)力增大,同時(shí)鑄件的斷面均勻性降低、彈性模量偏小、加工性能較差。
2、廢鋼加入量少、生鐵加入量多,熔煉溫度較低,鐵液中的粗大石墨得不到改善,鑄件出現(xiàn)異形石墨幾率增大,不能保證石墨最終為A型。
3、利用中頻電爐進(jìn)行熔煉,鐵液中w(S)小于0.055%,鐵液孕育效果差,鑄件內(nèi)在質(zhì)量差。
4、孕育過大或方法不當(dāng)。
5、熱時(shí)效處理方法不當(dāng)。
改善灰鑄鐵性能的措施是:
1、提高含碳、硅含量
將w(C)、w(Si)含量控制在3.15-3.25%和1.7-1.9%,此時(shí)碳當(dāng)量為3.75-3.95%,碳當(dāng)量的提高,可以達(dá)到高精度數(shù)控機(jī)床鑄件的要求。
2、控制石墨形態(tài)
1)提高熔煉溫度
熔煉過程中為獲得A型石墨,需要重結(jié)晶,將鐵液熔煉溫度控制在1500-1530℃,可以滿足此條件。
2)增加石墨晶核
采用鐵液增碳技術(shù),即廢鋼量提高到50%以上,生鐵用量降低到10-15%。
3、增S
灰鑄鐵中w(S)量過低,片狀石墨無法生成,將w(S)量控制在0.07-0.1%,可以增加片狀石墨的機(jī)會(huì),達(dá)到使石墨細(xì)化、數(shù)量增多、分布均勻。
4、孕育處理
鐵液w(S)含量在0.07-0.1%,可選用60%SiCaBa合金和40%75Si合金進(jìn)行復(fù)合孕育,孕育劑加入量一般為0.3-0.4%;當(dāng)鐵液w(S)量<0.06%,應(yīng)選用ReCaBa作孕育劑,孕育劑加入量為0.5%左右。
5、熱時(shí)效處理
1)一般鑄件升溫速度不超過100℃,大型與復(fù)雜的機(jī)床鑄件升溫速度不超過30-50℃。
2)一把要求退火溫度在500-550℃,高牌號(hào)的鑄鐵控制在550-600℃;保溫時(shí)間25mm/h,對(duì)于高碳當(dāng)量、高強(qiáng)度鑄鐵與復(fù)雜件,退火時(shí)間還需增加1h。
3)退火爐內(nèi)溫差應(yīng)嚴(yán)格控制在±20℃以內(nèi)。
4)鑄件在爐內(nèi)的支撐要合理。如工作臺(tái)應(yīng)側(cè)面立放,復(fù)雜及長(zhǎng)型鑄件多點(diǎn)支撐,鑄件之間應(yīng)有超過100mm的空間,保持爐氣通暢。
5)熱時(shí)效處理過程中應(yīng)注意控制降溫速度。
6)熱時(shí)效應(yīng)在粗加工之后進(jìn)行。(紫焰)