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防止機床鑄件裂紋的具體方式
閱讀：371 發(fā)布時間：2022-3-20
隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，與機床需求緊密相關(guān)的領(lǐng)域?qū)⑦M行有規(guī)模、有深度地調(diào)整和改造。在這樣的發(fā)展趨勢下，對機床鑄件性能有了更高的要求。毛坯生產(chǎn)廠家為了保證機床鑄件性能（如強度、硬度），以降碳、硅含量以及在時效處理時加快冷卻速度的方法，導(dǎo)致在生產(chǎn)或時效處理過程中常出現(xiàn)鑄件變形和裂紋，甚至斷裂的現(xiàn)象。針對上述現(xiàn)象，我們在實踐中總結(jié)出防止機床鑄件產(chǎn)生裂紋的幾點措施。
１．化學成分
（1）采用高碳低硅 推薦機床鑄件的化學成分。
（2）高碳當量 在選擇碳當量時，盡量采用高碳當量，對防止機床鑄件產(chǎn)生裂紋有好處。國內(nèi)外機床鑄件碳當量對比。
（3）高硅碳比 把硅碳比控制在0.57~0.62 ，高碳、低硅時，機床鑄件不易產(chǎn)生裂紋。國內(nèi)外機床鑄件硅碳比。
（4）控制錳硫比 在生產(chǎn)灰鐵件時，應(yīng)該考慮錳硫比即Mn=1.71S+（0.2~0.3）。實際生產(chǎn)過程中把錳硫比例稍作提高，尤其對HT250、HT300等材質(zhì)。
（5）低合金化 鐵液中加入合金元素能增加奧氏體枝晶數(shù)量，增加并細化珠光體，強化鐵素體，細化石墨及共晶團，改善截面敏感性。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，實際生產(chǎn)中很少用一種元素，都是組合使用如Cu 與Cr、Cu 與Sb、Cu 與Sn等，在使用過程中應(yīng)全面考慮，才能真正起到合金化的作用。
2. 配料
控制好爐料配比，減少機床鑄件裂紋傾向，也能夠保證鑄件的內(nèi)部質(zhì)量。尤其電爐熔化，應(yīng)該更加注意爐料配比。實際生產(chǎn)中配料為：生鐵+廢鋼+回爐料+增碳劑（按成熟配比加入）。
3. 孕育處理
孕育使能夠促進石墨化，可以減少機床鑄件白口，改善斷面均勻性，控制石墨形態(tài)，減少其他石墨和鐵素體的形成，以獲得較好的片狀石墨等的特點。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石墨，它對機床鑄件性能起到?jīng)Q定性的作用。金相組織是機床鑄件是否產(chǎn)生裂紋最本質(zhì)的原因。目前，已改為下面的幾種孕育方法：瞬時孕育（專用漏斗）、澆口杯和浮硅孕育等，已經(jīng)取得了明顯的效果，圖1和圖2所示為使用孕育劑的種類和孕育量都是相同的，只是孕育方式不同所獲得的金相圖片。
4. 時效處理
國內(nèi)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(xiàn)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，曾有熱處理的過程中18t工作臺從中間斷裂的案例，最后分析主要是熱時效處理不當造成的鑄件斷裂。為了防止鑄件在熱處理的過程中不出現(xiàn)裂紋、變形等缺陷，應(yīng)注意以下幾點。
（1）裝爐溫度 裝爐溫度應(yīng)小于150℃。
（2）升溫不能過快 升溫速度一般取30~100℃/h，復(fù)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(yīng)力消除差，過高則造成強度和硬度下降。保溫溫度一般為500~600℃，保溫時間一般為2~6h，保溫時間可以按壁厚來計算25mm/h。
鑄件時效處理的溫度可按下式選擇：
t=480+0.4σb，式中 σb——直徑30mm標準試棒的抗拉強度（MPa）。
鑄件保溫時間和溫度應(yīng)綜合考慮鑄件的壁厚、大小、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)等因素，并非壁厚100mm的鑄件保溫4h就是。
（4）降溫速度快 降溫速度快，應(yīng)力消除效果差。隨爐冷卻速度應(yīng)控制在30℃以下，得出如表4所示的數(shù)據(jù)。
另外，延長機床鑄件在型內(nèi)的冷卻時間，對于防止機床鑄件裂紋非常有利。
5. 采用熱處理工藝
我們在生產(chǎn)中采用的熱處理工藝如圖3所示。
結(jié)語
通過對機床鑄件的化學成分、爐料配比、孕育方法、時效處理的控制，已取得明顯的效果。目前，已經(jīng)生產(chǎn)了156件產(chǎn)品（820t），沒有發(fā)現(xiàn)機床鑄件裂紋缺陷，為生產(chǎn)高強度和高硬度大型機床鑄件打下了堅實的基礎(chǔ)，解決了困擾多年的疑難問題。
通過上文的介紹，相信大家對防止機床鑄件裂紋的具體方式也有了一定的了解，更多相關(guān)資訊敬請登陸：