目前
機床鑄件大部分為灰鑄鐵,對于灰鑄鐵件的質量,要從化學成分、原材料質量、配料、合金化、熔煉溫度、孕育處理直至熱時效等環(huán)境嚴格控制。首先我們先來了解一下如何選材:
1、生鐵
方尺,球墨鑄鐵用生鐵按GB1412-78選用,鑄造用生鐵按GB718-82選用。標準按化學成分將生鐵分為若干組、類、級,但不考慮含碳量。用戶根據含硅量選擇生鐵牌號,根據含錳量選擇組,根據含磷量選擇級,根據含硫量選擇類。具體選擇哪一種,要根據不同鑄件的要求。硅和錳不是有害無素,可根據需要選擇。
2、鐵合金
常用的各類合金按其合金含量分類保管,不得混雜對所有金屬爐料都須提出塊度要求。如生鐵、廢鋼和回爐料塊度過大,不僅降低熔化速度,而且爐料容易搭棚,使熔化過程不能正常進行,從而降低鐵水質量。而鐵合金如果塊度太大則不易熔化,造成鐵水化學成分不穩(wěn)定,塊度太小,則容易氧化。生產球墨鑄鐵用的球化劑,目前國內普遍采用稀土鎂合金,這種合金已有商品供應,但鑄造廠往往根據鑄件材質需要及原材料情況自己熔制中間合金。粒度太小,沸騰強烈,合金的吸收率降低,造成球化不良;粒度太大熔化及沸騰滯后太多,合金容易漂起,也降低吸收率。
3、各種金屬材料
熔制有色合金時,還要用到各種金屬材料,如鋁、鎂、銅、鋅、鉛、錫、銻、鎳、錳等。這種新金屬料包括一次工業(yè)金屬和一次合金。一次合金大都由冶金廠供應,有時也可以是鑄造廠熔制的預制合金錠,可用它直接重熔而制得工作合金。
機床鑄件質量的關鍵技術
1、熔煉環(huán)節(jié):
1)碳當量。應采用較高的碳當量,HT250,以3.95為好;HT300,以3.82為好;HT350,以3.76為好。
2)硅碳比。建議將硅碳比控制在0.55-0.62。
3)合金化控制。合金元素的加入有利于鑄件性能提高,一般w(Cu)0.4-0.6%或w(Cr)0.2-0.4%。
2、配料:
生鐵的加入量要低于10%,同時采用高廢鋼、高滲碳工藝,這樣石墨品質好。
3、鐵液溫度:
高的鐵液溫度可細化石墨,是高碳當量、高強度灰鑄鐵的基礎。鐵液溫度為1500-1550℃時,鐵液氧化會減少,SiO2灰渣顯著降低。
4、孕育:
孕育的方法比孕育劑更重要,根據實際情況,力求采用隨流孕育、澆口杯孕育、浮硅孕育、型內孕育等瞬時孕育方法,確保孕育質量。應采用三角試樣,熱分析曲線,孕育前后的冷度比來檢驗孕育效果,既要防止孕育不足造成的過冷石墨,也要防止孕育過度造成的縮松。
5、性能檢測:
加強對附鑄試棒性能與金相組織的檢測,同時特別要加強對金相中過冷石墨、碳化物及珠光體的檢驗,提高鑄件冶金質量,使其成熟度>1,硬化度<1,品質系數(shù)>1。
6、熱時效:
1)升溫速度應緩慢,一般以(30-50)℃/h為宜。
2)退火溫度應為500-550℃,保溫時間以每小時燒透25mm計算。
3)爐溫差控制保持在±20℃。
4)熱時效的順序應防止粗加工后,以消除加工應力。