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優(yōu)質(zhì)機(jī)床床身鑄件

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泊頭市宏泊機(jī)械設(shè)備有限公司

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產(chǎn)品簡(jiǎn)介

為了得到高強(qiáng)度的灰鑄鐵，保證其機(jī)床床身鑄件的抗拉強(qiáng)度在300N／mm2以上，我公司在生產(chǎn)機(jī)床床身鑄件十幾年工作經(jīng)驗(yàn)中不斷總結(jié)，單從提高強(qiáng)度方面來(lái)講，其方法有二種

詳細(xì)介紹

   為了得到高強(qiáng)度的灰鑄鐵，保證其機(jī)床床身鑄件的抗拉強(qiáng)度在300N／mm2以上，我公司在生產(chǎn)機(jī)床床身鑄件十幾年工作經(jīng)驗(yàn)中不斷總結(jié)，單從提高強(qiáng)度方面來(lái)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(dāng)量并進(jìn)行包內(nèi)孕育處理。
          方法二：加入少量合金元素與孕育相結(jié)合的措施。方法一由于降低了碳、硅含量，其碳當(dāng)量較低，減少了石墨數(shù)量，細(xì)化了石墨，增加了初析奧氏體枝晶量，從而提高了機(jī)床床身鑄件的強(qiáng)度，但同時(shí)碳當(dāng)量的降低會(huì)導(dǎo)致機(jī)床床身鑄件性能的降低，機(jī)床床身鑄件斷面敏感性增大，機(jī)床鑄件內(nèi)應(yīng)力增加，硬度上升，加工困難等問(wèn)題。
          方法二利用在爐前加入少量合金元素，可適當(dāng)促進(jìn)和強(qiáng)烈穩(wěn)定機(jī)床鑄件內(nèi)部珠光體的形成，并部分細(xì)化珠光體，強(qiáng)化鐵素體，形成適量的碳化物，同時(shí)應(yīng)使原鐵液保持較高的碳當(dāng)量，使其白口傾向減少，鑄造性能好，不易產(chǎn)生縮孔、縮松現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)比較，再根據(jù)我廠機(jī)床床身鑄件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)(結(jié)構(gòu)復(fù)雜、薄壁鑄件高強(qiáng)度)，于是我們決定采用第二種方法，經(jīng)過(guò)多次分析和比較決定選用銅、鉻兩鐘合金同時(shí)使用及孕育處理相結(jié)合的方法來(lái)進(jìn)行低合金化高強(qiáng)度機(jī)床床身鑄件的試生產(chǎn)。
　　   為了確保我廠低合金化高強(qiáng)度機(jī)床床身鑄件的試制成功，找出了一些在實(shí)際生產(chǎn)中影響低合金化高強(qiáng)度機(jī)床床身鑄件試制的一些主要問(wèn)題，進(jìn)行因果分析(見(jiàn)圖一)。例如：原材料、操作、方法等，并對(duì)這些主要問(wèn)題實(shí)行整改措施，具體落實(shí)到工作人員、檢查人員，從而使得這些問(wèn)題在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中事先就得到了控制，
以保證新產(chǎn)品試制成功。
　　一、解決方案
　　(1)、配料計(jì)算
　　A：通過(guò)計(jì)算，確保各原料的加入比例：廢鋼25％；新生鐵30％；回爐鐵20％；留用鐵水為25％，使原鐵水的化學(xué)成分達(dá)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(zhì)劑鐵水包內(nèi)處理
　　C：孕育劑鐵水包內(nèi)處理
　　(3)爐前控制
　　A：光譜分析試樣，調(diào)整其化學(xué)成分
　　B：用濕型三角試片檢測(cè)，原鐵水白口寬度一般控制在4毫米以下
　　(4)化學(xué)成分的選擇
　　A：原鐵水應(yīng)保持較高碳當(dāng)量，以使鐵水具有良好流動(dòng)性
　　B：鐵水在相同的碳當(dāng)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(tài)性能
　　(5)溫度控制
　　A：熱點(diǎn)隔測(cè)1520℃出鐵水
　　B：1480℃澆鑄
　　(6)原料
　　A：采用優(yōu)質(zhì)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(zhì)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(zhì)劑(氮化鉻)按0.3％稱(chēng)量加入
　　C：孕育劑(鍶硅)按0.5％稱(chēng)量加入
　　五、具體實(shí)施
　　各原料按配料百分比各自加入，含碳量用增碳劑調(diào)整；含硅量則用75％硅鐵調(diào)整；含錳量用65％錳鐵調(diào)整；磷和硫的含量均小于要求值，
熔煉時(shí)鐵水溫度控制在1500℃——1520℃之間。
　　(一)、低合金化高強(qiáng)度灰鑄鐵(HT300)的理論設(shè)計(jì)和實(shí)際效果。
　　(二)、在實(shí)際測(cè)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(shí)；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(shí)，發(fā)現(xiàn)抗拉強(qiáng)度可以達(dá)到360N／mm2敲三角試片，
白口寬度在6——-9毫米之間，同時(shí)鐵水流動(dòng)性差，敲開(kāi)鑄件，從它的斷面上可以看到，雖然斷面晶粒較細(xì)，但機(jī)床床身鑄件斷面的顏色呈銀灰色，
機(jī)床鑄件的薄壁處有“白口"現(xiàn)象出現(xiàn)，而且敲打機(jī)床床身鑄件，發(fā)現(xiàn)機(jī)床床身鑄件有脆化的趨勢(shì)，機(jī)加工時(shí)，發(fā)現(xiàn)機(jī)床床身鑄件內(nèi)部有縮松現(xiàn)象發(fā)生，同時(shí)硬度達(dá)到HB240左右，給機(jī)加工帶來(lái)困難。
　　經(jīng)過(guò)多次反復(fù)調(diào)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(shí)機(jī)床床身鑄件的抗拉強(qiáng)度仍可達(dá)到320N／mm2以上，同時(shí)鐵水的流動(dòng)性好，機(jī)床床身鑄件的各項(xiàng)性能指標(biāo)都表現(xiàn)良好，
而在鐵水保持高碳當(dāng)量時(shí)，應(yīng)有較高的碳量、較低的硅量，這樣在添加合金后能獲得強(qiáng)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(shí)，在機(jī)加工時(shí)，發(fā)現(xiàn)機(jī)床床身鑄件內(nèi)部的縮松現(xiàn)象也不見(jiàn)了，三角試片白口寬度降至4毫米以下，而機(jī)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(xiàn)“白口"現(xiàn)象，
通過(guò)這樣不斷反復(fù)調(diào)整，終于生產(chǎn)出合格的機(jī)床床身鑄件。