机床铸件一般称为床身铸件或者大型铸件。
一般机床床身铸件国家标准:GB9439—88
床身铸件的特点:
(1)耐磨性与消震性好。由于铸铁中石墨有利于润滑及贮油,所以耐磨性好。同样,由于石墨的存在的消震性优于钢。
(2)机床铸件工艺性能好。由于灰口铸铁含碳量高,接近于共晶成分,故熔点比较低,流动性良好,收缩率小,因此适宜于铸造结构复杂或薄壁铸件。另外,由于石墨使切削加工时易于形成断屑,所以灰口铸铁的可切削加工性优于钢。
目前机床铸件大部分为灰铸铁,对于灰铸铁件的质量,要从化学成分、原材料质量、配料、合金化、熔炼温度、孕育处理直至热时效等环境严格控制。
1、熔炼环节
1)碳当量。应采用较高的碳当量,HT250,以3.95为好;HT300,以3.82为好;HT350,以3.76为好。
2)硅碳比。建议最好将硅碳比控制在0.55-0.62。
3)合金化控制。合金元素的加入有利于铸件性能提高,一般w(Cu)0.4-0.6%或w(Cr)0.2-0.4%。
2、配料
生铁的加入量要低于10%,同时采用高废钢、高渗碳工艺,这样石墨品质好。
3、铁液温度
高的铁液温度可细化石墨,是高碳当量、高强度灰铸铁的基础。铁液温度为1500-1550℃时,铁液氧化会减少,SiO2灰渣显著降低。
4、孕育
孕育的方法比孕育剂的高效更重要,根据实际情况,力求采用随流孕育、浇口杯孕育、浮硅孕育、型内孕育等瞬时孕育方法,确保孕育质量。应采用三角试样,热分析曲线,孕育前后的冷度比来检验孕育效果,既要防止孕育不足造成的过冷石墨,也要防止孕育过度造成的缩松。
5、性能检测
加强对附铸试棒性能与金相组织的检测,同时特别要加强对金相中过冷石墨、碳化物及珠光体的检验,提高铸件冶金质量,使其成熟度>1,硬化度<1,品质系数>1。
6、热时效
1)升温速度应缓慢,一般以(30-50)℃/h为宜。
2)退火温度应为500-550℃,保温时间以每小时烧透25mm计算。
3)炉温差控制保持在±20℃。
4)热时效的顺序应防止粗加工后,以消除加工应力。(紫焰)