如何提高機床鑄件的硬度及工藝技巧

一、如何提高機床鑄件的硬度
采用連續式水冷沖天爐來冶煉澆鑄的機床鑄件，一般對(duì)其鑄件硬度有的要求，通常在180HB以上，爲達到此硬度條件，需要采取的措施，具體是：
1、提高出爐溫度
硬度是與鐵液過(guò)熱溫度有關，出爐溫度高時(shí)，鐵液中夾雜物少不易，硬度就(jiù)高。爲提高鐵液溫度，采取以下措施：
1）對(duì)沖天爐内部結構進(jìn)行改進(jìn)，縮短爐缸高度，風口處修成(chéng)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(guò)熱溫度。
2）對(duì)原有的風機進(jìn)行技術改造，提高送風強度，使底焦充分燃燒，提高鐵液過(guò)熱溫度。
3）采用大批量焦炭，這(zhè)樣(yàng)既降低成(chéng)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(duì)金屬的力學(xué)性能(néng)有很大影響。晶粒越細，金屬的強度越好(hǎo)，組織越均勻，硬度波動越小。需要：
1）先，針對(duì)沖天爐出爐溫度相對(duì)低的特點，選擇粒度較細的孕育劑75SiFe。
2）其次，除了在爐前進(jìn)行孕育外，在澆注過(guò)程中進(jìn)行2次順時(shí)孕育，以便細化晶粒。
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，但生産發(fā)現加Sn的效果，由于Sn的熔點較低（231.5℃），爲減少燒損量，可以在澆包中加入Sn合金。
2）另外，爲提高Sn合金的加入效率，對(duì)床身鑄件的内澆道(dào)進(jìn)行改進(jìn)，把常見的雙面(miàn)同時(shí)進(jìn)鐵式澆注系統，改爲雙面(miàn)階梯順序進(jìn)鐵式澆注系統，這(zhè)樣(yàng)改進(jìn)，降低了Sn的總加入量，同時(shí)滿足了質量要求。
二、大型機床鑄件的工藝技巧
大型機床鑄件在工業有了尤其多的使用，究其原因，這(zhè)主要是在于鑄造方法有以下特點：與鍛造、沖壓、焊接和粉末冶金等金厲零件毛坯的成(chéng)形方法相比，鑄造方法可以生産出形狀複雜，特别是具有複雜内腔形狀的毛坯與零件。如内燃機機體、氣缸頭，機床的床身、箱體，各種(zhǒng)泵體，船用嫘旋槳等等。并且甶于鑄造方法對(duì)零件結構形狀限制小，鑄件可以按照'受力狀況采用較合理的截面(miàn)形狀，而且根據需要還(hái)可設置加強筋等來提。髙結構強度和剛度。如將(jiāng)鍛鋼曲軸改成(chéng)球墨鑄鐵曲軸時(shí)，可以通過(guò)改變曲抦、鈾孔等各部分的結構形狀來增加鑄造曲軸的結構強度和剛度。鑄件成(chéng)本一般都(dōu)較低。這(zhè)由于鑄造所用的原材料比較便宜，來源普遍，還(hái)可直接利用廢舊金厲料重熔。同時(shí)，在一般情況下也不需要價格昂貴的設備。此外，由于鑄件形狀和尺寸與之後(hòu)零件接近，可減少切削加工工作量，節省金屬，降低了零件的成(chéng)本。
大型機床鑄件的熱處理是機械制造中的重要工藝環節，與其它加工工藝相比，熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學(xué)成(chéng)分，而是通過(guò)改變工件内部的顯微組織，或改變鑄鐵平台和大型機床鑄件表面(miàn)的化學(xué)成(chéng)分，賦予或改進(jìn)工件的使用性能(néng)。其特點是改進(jìn)鑄鐵平台和機床鑄件的内在質量。機床鑄件産品作爲一種(zhǒng)大型機床鑄件要經(jīng)過(guò)時(shí)效處理才能(néng)提升本身的使用性能(néng)，改進(jìn)床身鑄件的内在質量。機床鑄件，床身立柱，機床工作台等鑄件整體熱處理大緻有退火、正火、淬火和回火四種(zhǒng)基本工藝。機床鑄件回火時(shí)應嚴格遵守回火工藝，筋闆密集或易變形部位應加支撐筋，防止應回火溫度導緻變形和斷裂。應有專人看管回火爐溫度計，及時(shí)控制溫度，防止溫度過(guò)高或過(guò)低，這(zhè)樣(yàng)會(huì)對(duì)回火工件有很大的影響。
大型機床鑄件的鑄造方法一般采用消失模鑄造工藝，樹脂砂鑄造，實型鑄造，高牌号鑄造等，例如機床大型機床鑄件的床身，立柱，橫梁，滑台等都(dōu)是用這(zhè)幾種(zhǒng)鑄造工藝。大型機床鑄件材質：HT200-350，可承接單件60噸左右的鑄件。采用樹脂砂型鑄造大型機床鑄件的優點是消失模鑄造對(duì)于生産單件或小批量的汽車覆蓋件，機床床身等大型機床鑄件較有很大優點，表面(miàn)質量好(hǎo)等優點。
從澆鑄方法的角度來看，大型機床鑄件所采用的鑄造方法可以生産各種(zhǒng)材料和大小的鑄件。目前工業上常用的金屬材料均可鑄造，而且有些金屬材料，如應用尤其普遍的鑄鐵，隻能(néng)用鑄造方法來成(chéng)形。所生産鑄件的大小，可以從小到幾克的儀表零件到重達二、三百噸的冶金礦山和動力設備中的重型鑄件。在的條件下，采用特種(zhǒng)鑄造、鑲嵌鑄造、雙金厲鑄造、細小孔道(dào)鑄造技術和鑄焊結構等方法可以使零件的結構爲合理。采用這(zhè)些方法也可解決一些其他金屬成(chéng)形方法難以解決的問題以取得的技術經(jīng)濟效果。如由于噴氣發(fā)動機的發(fā)展，要求制造尺寸、形狀複雜又很難切削加工甚至完仝不能(néng)切削加工的高溫合金零件，例如渦輪葉片，它要在1000攝氏度以上的高溫下工作。對(duì)于這(zhè)種(zhǒng)具有細小複雜内腔的零件采用熔模鑄造及陶瓷型芯的方法生産，不僅可以解決加工困難或不能(néng)加工的問題，而且還(hái)可以提升零件的合格率和節約合金材料。
大型機床鑄件的結構複雜收縮困難，鑄件的收縮率減小。例如，同一成(chéng)分澆注的鑄鋼件，因結構形狀不同，其中以自由收縮時(shí)的收縮率較大。大型機床鑄件的材料鑄件的材料不同，鑄造收縮率也不同。例如，鑄鋼的收縮率比灰鑄鐵大；灰鑄鐵中硫多時(shí)，收縮率增大，矽多時(shí)收縮率減小。大型機床鑄件的退讓性鑄型的退讓性好(hǎo)，鑄件的收縮率增大。例如，用濕性和水玻璃砂型澆鑄的鑄件比幹型澆鑄的鑄件的收縮率大。同樣(yàng)道(dào)理，随著(zhe)鑄件的尺寸增大，鑄型的退讓性變差，鑄件的收縮率也就(jiù)減小。