【一】、大型機(jī)床鑄件的退火處理工藝
大型機(jī)床鑄件的內(nèi)在質(zhì)量主要指機(jī)床鑄件的化學(xué)成分、物理性能、機(jī)械性能、金相組織以及存在于機(jī)床鑄件內(nèi)部的孔洞、裂紋、夾雜、偏析等情況;機(jī)床鑄件的使用質(zhì)量指機(jī)床鑄件在不同條件下的工作長時(shí)間能力,包括耐激冷激熱、疲勞、吸震等性能以及被切削性、可焊性等工藝性能。大型機(jī)床鑄件質(zhì)量對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的性能有很大影響。例如,機(jī)床鑄件的性和尺寸穩(wěn)定性,直接影響機(jī)床的精度保持壽命大型機(jī)床鑄件由于制造工藝的特別性,大型機(jī)床鑄件表面容易銹蝕,生銹后很難處理,如不引起重視,不但工件的防銹蝕能力較差,裝飾性也不好。很多企業(yè)在對(duì)大型機(jī)床鑄件提出較高的耐蝕性要求的同時(shí),根據(jù)大型機(jī)床鑄件不同的工作條件,要求對(duì)大型機(jī)床鑄件(鑄鐵,鑄鋼)進(jìn)行常溫發(fā)黑,磷化處理和其它特別的防銹處理。大型機(jī)床鑄件的表面防銹處理越來越受到人們的重視,這也是我們?cè)跈C(jī)械加工和設(shè)備維修時(shí)常常要遇到的問題。
機(jī)床鑄件是整個(gè)機(jī)床的支撐,精度要求很高,機(jī)床鑄件要經(jīng)過退火處理的理由分幾點(diǎn):
一、局部淬硬及表面淬硬零部件較多有許多機(jī)床鑄件只要求局部表面有高的性比如機(jī)床工作臺(tái),T型槽工作臺(tái),落地鏜床工作臺(tái)等,除少數(shù)機(jī)床鑄件采用鹽浴爐局部淬硬外,大部分機(jī)床鑄件采用局部表面淬火法。
二、的機(jī)床鑄件要求具有高的穩(wěn)定性通常在制作工序中有一次或多次穩(wěn)定化處理,如去應(yīng)力退火、自然時(shí)效處理等,盡量減少殘余內(nèi)應(yīng)力,以確定鑄鐵工作臺(tái)的穩(wěn)定性。
三、鑄鋼機(jī)床鑄件一般采用非合金(碳素)結(jié)構(gòu)鋼及合金結(jié)構(gòu)鋼。少數(shù)機(jī)床鑄件,如鑲鋼導(dǎo)軌、淬硬絲杠等采用低合金工具鋼及軸承鋼等。
四、采用周期式作業(yè)爐大部分機(jī)床鑄件加熱采用鹽浴爐。真空爐或在氣體滲碳爐中滴注煤油生成保護(hù)氣氛中進(jìn)行。
五、采用低溫化學(xué)熱處理機(jī)床鑄件的設(shè)計(jì)多數(shù)從剛性考慮,對(duì)熱處理要求變小,性高尺寸穩(wěn)定性好。
六、部分鋼制機(jī)床鑄件經(jīng)過預(yù)先熱處理如鑄鋼件、鍛件及軋材等,經(jīng)過退火、正火或調(diào)質(zhì)處理等預(yù)先熱處理,以提升機(jī)床鑄件的強(qiáng)度,去除組織缺陷及加工工藝性能:為終熱處理做好組織準(zhǔn)備,減少熱處理變形。
為了改進(jìn)或改變大型機(jī)床鑄件的原始組織﹐去除內(nèi)應(yīng)力﹐確定大型機(jī)床鑄件性能﹐防止大型機(jī)床鑄件變形和破壞﹐大型機(jī)床鑄件清理后﹐有的需要進(jìn)行熱處理。大型機(jī)床鑄件熱處理一般有淬火﹑退火﹑正火﹑鑄態(tài)調(diào)質(zhì)﹑人工時(shí)效(見時(shí)效處理)﹑去除應(yīng)力﹑軟化和石墨化處理等。例如高錳鋼大型機(jī)床鑄件要求很高的性和足夠的韌性﹐其內(nèi)部組織應(yīng)為奧氏體。為此﹐需對(duì)大型機(jī)床鑄件進(jìn)行淬火處理﹐即將大型機(jī)床鑄件加熱到奧氏體區(qū)域使其奧氏體化后。淬水激冷。使奧氏體來不及轉(zhuǎn)變而保持下來。這一過程也叫水韌處理或固溶處理。修補(bǔ)和表面精整3個(gè)方面。有些大型機(jī)床鑄件在凝固﹑冷卻以及熱處理過程中產(chǎn)生變形﹐使部分尺寸超差﹐需用矯正的方法修復(fù)。矯正主要利用機(jī)械力量在室溫或溫態(tài)下進(jìn)行。當(dāng)變形量過大時(shí)﹐也可以在加熱爐內(nèi)利用鑄件自重或外加壓重進(jìn)行高溫矯正。
再就是鑄造用的原材料的質(zhì)量。金屬爐料、耐火材料、燃料、熔劑、變質(zhì)劑以及鑄造砂、型砂粘結(jié)劑、涂料等材料的質(zhì)量影響著機(jī)床橫梁大型機(jī)床鑄件,使其產(chǎn)生氣孔、孔洞、夾渣、粘砂等缺陷,影響機(jī)床橫梁大型機(jī)床鑄件外觀質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使機(jī)床橫梁大型機(jī)床鑄件報(bào)廢。其次就是大型機(jī)床鑄件的工藝操作,要制定合理的工藝操作規(guī)程,提升工人的技術(shù)水平,使工藝規(guī)程正確實(shí)施。來獲得優(yōu)良的機(jī)床大型機(jī)床鑄件,試驗(yàn)平臺(tái),T型槽試驗(yàn)平臺(tái)。
【二】、如何提高機(jī)床鑄件的硬度
采用連續(xù)式水冷沖天爐來冶煉澆鑄的機(jī)床鑄件,一般對(duì)其鑄件硬度有的要求,通常在180HB以上,為達(dá)到此硬度條件,需要采取的措施,具體是:
1、提高出爐溫度
硬度是與鐵液過熱溫度有關(guān),出爐溫度高時(shí),鐵液中夾雜物少不易,硬度就高。為提高鐵液溫度,采取以下措施:
1)對(duì)沖天爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),縮短爐缸高度,風(fēng)口處修成卡腰形,主要目的是提高送風(fēng)強(qiáng)度,底焦燃燒,從而提高鐵液過熱溫度。
2)對(duì)原有的風(fēng)機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造,提高送風(fēng)強(qiáng)度,使底焦充分燃燒,提高鐵液過熱溫度。
3)采用大批量焦炭,這樣既降低成本,也達(dá)到了提高鐵液溫度的目的。
2、細(xì)化晶粒
晶粒的大小對(duì)金屬的力學(xué)性能有很大影響。晶粒越細(xì),金屬的強(qiáng)度越好,組織越均勻,硬度波動(dòng)越小。需要:
1)先,針對(duì)沖天爐出爐溫度相對(duì)低的特點(diǎn),選擇粒度較細(xì)的孕育劑75SiFe。
2)其次,除了在爐前進(jìn)行孕育外,在澆注過程中進(jìn)行2次順時(shí)孕育,以便細(xì)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,但生產(chǎn)發(fā)現(xiàn)加Sn的效果,由于Sn的熔點(diǎn)較低(231.5℃),為減少燒損量,可以在澆包中加入Sn合金。
2)另外,為提高Sn合金的加入效率,對(duì)床身鑄件的內(nèi)澆道進(jìn)行改進(jìn),把常見的雙面同時(shí)進(jìn)鐵式澆注系統(tǒng),改為雙面階梯順序進(jìn)鐵式澆注系統(tǒng),這樣改進(jìn),降低了Sn的總加入量,同時(shí)滿足了質(zhì)量要求。