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        優質機床床身鑄件

        優質機床床身鑄件

        人氣:103發表時間:2021-10-08 16:01:37
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           為了得到高強度的灰鑄鐵,保證其機床床身鑄件的抗拉強度在300N/mm2以上,我公司在生產機床床身鑄件十幾年工作經驗中不斷總結,單從提高強度方面來講,其方法有二種。
                  方法一:改變爐料的組成,增大廢鋼的加入量,從而降低碳當量并進行包內孕育處理。
                  方法二:加入少量合金元素與孕育相結合的措施。方法一由于降低了碳、硅含量,其碳當量較低,減少了石墨數量,細化了石墨,增加了初析奧氏體枝晶量,從而提高了機床床身鑄件的強度,但同時碳當量的降低會導致機床床身鑄件性能的降低,機床床身鑄件斷面敏感性增大,機床鑄件內應力增加,硬度上升,加工困難等問題。
                  方法二利用在爐前加入少量合金元素,可適當促進和強烈穩定機床鑄件內部珠光體的形成,并部分細化珠光體,強化鐵素體,形成適量的碳化物,同時應使原鐵液保持較高的碳當量,使其白口傾向減少,鑄造性能好,不易產生縮孔、縮松現象。經過比較,再根據我廠機床床身鑄件結構的特點(結構復雜、薄壁鑄件高強度),于是我們決定采用第二種方法,經過多次分析和比較決定選用銅、鉻兩鐘合金同時使用及孕育處理相結合的方法來進行低合金化高強度機床床身鑄件的試生產。
             為了確保我廠低合金化高強度機床床身鑄件的試制成功,找出了一些在實際生產中影響低合金化高強度機床床身鑄件試制的一些主要問題,進行因果分析(見圖一)。例如:原材料、操作、方法等,并對這些主要問題實行整改措施,具體落實到工作人員、檢查人員,從而使得這些問題在現場生產過程中事先就得到了控制, 
        以保證新產品試制成功。 
          一、解決方案
          (1)、配料計算
          A:通過計算,確保各原料最佳的加入比例:廢鋼25%;新生鐵30%;回爐鐵20%; 留用鐵水為25%,使原鐵水的化學成分達到其要求。
          (2)、電爐熔煉工藝
          A:選擇合理的投料順序
          留用鐵水……廢鋼……熔劑……新生鐵……回爐鐵……硅錳鐵……除渣……增碳劑……合金……陳渣
          B:變質劑鐵水包內處理
          C:孕育劑鐵水包內處理
          (3)爐前控制
          A:光譜分析試樣,調整其化學成分
          B:用濕型三角試片檢測,原鐵水白口寬度一般控制在4毫米以下
          (4)化學成分的選擇
          A:原鐵水應保持較高碳當量,以使鐵水具有良好流動性
          B:鐵水在相同的碳當量下,選用高碳硅比(C/Si)
          C:提高鐵液的出鐵溫度, 以使鐵水具有良好鑄態性能
          (5)溫度控制
          A:熱點隔測1520℃出鐵水
          B:1480℃澆鑄
          (6)原料
          A:采用優質的新生鐵,干凈的廢鋼
          B:保證硅鐵、錳鐵、增碳劑的有效含量,以保證其吸收率
          (7)變質劑、孕育劑、合金的加入量(以出1.2噸鐵水為例)
          A:按熔煉工藝要求,變質劑(氮化鉻)按0.3%稱量加入
          C:孕育劑(鍶硅)按0.5%稱量加入
          五、具體實施
          各原料按配料百分比各自加入,含碳量用增碳劑調整;含硅量則用75%硅鐵調整;含錳量用65%錳鐵調整;磷和硫的含量均小于要求值,
        熔煉時鐵水溫度控制在1500℃——1520℃之間。
          (一)、低合金化高強度灰鑄鐵(HT300)的理論設計和實際效果。
          (二)、在實際測試中,出鐵水溫度控制在1500℃——1520℃之間,澆鑄溫度控制在1470℃——1490℃之間,鐵水的含碳量控制在c=3.15(%)——3.25(%);
        硅控制在Si=2.10(%)——-2.30(%)時;將合金:(銅)按1.2%比例加入,氮化鉻與孕育劑(鍶硅)按0.6%:1.0%加入時,發現抗拉強度可以達到360N/mm2敲三角試片,
        白口寬度在6——-9毫米之間,同時鐵水流動性差,敲開鑄件,從它的斷面上可以看到,雖然斷面晶粒較細,但機床床身鑄件斷面的顏色呈銀灰色,
        機床鑄件的薄壁處有“白口”現象出現,而且敲打機床床身鑄件,發現機床床身鑄件有脆化的趨勢,機加工時,發現機床床身鑄件內部有縮松現象發生,同時硬度達到HB240左右,給機加工帶來困難。
          經過多次反復調整,最終確定了合金:(銅)按0.9%加入;氮化鉻與孕育劑(鍶硅)按0.3%:0.6%加入,鐵水的含碳量控制在C=3.30(%)——3.35(%)之間,
        含硅量控制在Si=1.70(%)——-1.90(%)之間,此時機床床身鑄件的抗拉強度仍可達到320N/mm2以上,同時鐵水的流動性好,機床床身鑄件的各項性能指標都表現良好,
        而在鐵水保持高碳當量時,應有較高的碳量、較低的硅量,這樣在添加合金后能獲得最好的強度和斷面均勻性、防止硅增加鐵素體、粗化珠光體、中和合金元素的作用。
        同時,在機加工時,發現機床床身鑄件內部的縮松現象也不見了,三角試片白口寬度降至4毫米以下,而機床鑄件硬度仍可保持在HB=180—200左右,床身鑄件薄壁處未出現“白口”現象,
        通過這樣不斷反復調整,終于生產出合格的機床床身鑄件。

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