機(jī)床鑄件裂紋如何防止
發(fā)布時(shí)間：08-26
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隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，與機(jī)床需求緊密相關(guān)的領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)行有規(guī)模、有深度地調(diào)整和改造。在這樣的發(fā)展趨勢(shì)下，對(duì)機(jī)床鑄件性能有了更高的要求。毛坯生產(chǎn)廠家為了保證機(jī)床鑄件性能(如強(qiáng)度、硬度)，以降碳、硅含量以及在時(shí)效處理時(shí)加快冷卻速度的方法，導(dǎo)致在生產(chǎn)或時(shí)效處理過(guò)程中常出現(xiàn)鑄件變形和裂紋，甚至斷裂的現(xiàn)象。針對(duì)上述現(xiàn)象，泊頭市航星鑄物量具有限責(zé)任公司在實(shí)踐中總結(jié)出防止機(jī)床鑄件產(chǎn)生裂紋的幾點(diǎn)措施。
1.化學(xué)成分(航星鑄物)
(1)采用高碳低硅推薦機(jī)床鑄件的化學(xué)成分如表1所示。
(2)高碳當(dāng)量在選擇碳當(dāng)量時(shí)，盡量采用高碳當(dāng)量，對(duì)防止機(jī)床鑄件產(chǎn)生裂紋有好處。國(guó)內(nèi)外機(jī)床鑄件碳當(dāng)量對(duì)比如表2所示。
(3)高硅碳比把硅碳比控制在0.57~0.62，高碳、低硅時(shí)，機(jī)床鑄件不易產(chǎn)生裂紋。國(guó)內(nèi)外機(jī)床鑄件硅碳比對(duì)比如表3所示。
(4)控制錳硫比在生產(chǎn)灰鐵件時(shí)，應(yīng)該考慮錳硫比即Mn=1.71S+(0.2~0.3)。實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中把錳硫比例稍作提高，尤其對(duì)HT250、HT300等材質(zhì)。
(5)低合金化鐵液中加入合金元素能增加奧氏體枝晶數(shù)量，增加并細(xì)化珠光體，強(qiáng)化鐵素體，細(xì)化石墨及共晶團(tuán)，改善截面敏感性。一般wCu=0.4%~0.6%或wCr=0.2%~0.35%，也可以加入其他合金元素如Sb、Sn、Mo等。但是，實(shí)際生產(chǎn)中很少用一種元素，都是組合使用如Cu與Cr、Cu與Sb、Cu與Sn等，在使用過(guò)程中應(yīng)全面考慮，才能真正起到合金化的作用。
2.配料(鑄鐵平板)
控制好爐料配比，減少機(jī)床鑄件裂紋傾向，也能夠保證鑄件的內(nèi)部質(zhì)量。尤其電爐熔化，應(yīng)該更加注意爐料配比。實(shí)際生產(chǎn)中配料為：生鐵+廢鋼+回爐料+增碳劑(按成熟配比加入)。
3.孕育處理(鑄鐵方箱)
孕育使能夠促進(jìn)石墨化，可以減少機(jī)床鑄件白口，改善斷面均勻性，控制石墨形態(tài)，減少其他石墨和鐵素體的形成，以獲得較好的片狀石墨等的特點(diǎn)。但是，孕育方法的選擇極為重要，采用不同的孕育方法，可獲得長(zhǎng)短和薄厚不同石墨，它對(duì)機(jī)床鑄件性能起到?jīng)Q定性的作用。金相組織是機(jī)床鑄件是否產(chǎn)生裂紋最本質(zhì)的原因。目前，已改為下面的幾種孕育方法：瞬時(shí)孕育(專用漏斗)、澆口杯和浮硅孕育等，已經(jīng)取得了明顯的效果，圖1和圖2所示為使用孕育劑的種類和孕育量都是相同的，只是孕育方式不同所獲得的金相圖片。
4.時(shí)效處理
國(guó)內(nèi)鑄件時(shí)效處理有熱時(shí)效、振動(dòng)時(shí)效、自然時(shí)效三種方式，其中以熱時(shí)效為主。在熱時(shí)效的過(guò)程中，常出現(xiàn)機(jī)床鑄件裂紋、變形等缺陷。主要是由于熱處理工藝不合理或人為操作原因造成的，曾有熱處理的過(guò)程中18t工作臺(tái)從中間斷裂的案例，最后分析主要是熱時(shí)效處理不當(dāng)造成的鑄件斷裂。為了防止鑄件在熱處理的過(guò)程中不出現(xiàn)裂紋、變形等缺陷，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。
(1)裝爐溫度裝爐溫度應(yīng)小于150℃。
(2)升溫不能過(guò)快升溫速度一般取30~100℃/h，復(fù)雜鑄件控制在20℃/h以下。
(3)保溫時(shí)間不足和溫度過(guò)高保溫時(shí)間不足則造成鑄造應(yīng)力消除差，過(guò)高則造成強(qiáng)度和硬度下降。保溫溫度一般為500~600℃，保溫時(shí)間一般為2~6h，保溫時(shí)間可以按壁厚來(lái)計(jì)算25mm/h。
鑄件時(shí)效處理的最高溫度可按下式選擇：
t=480+0.4σb
式中σb——直徑30mm標(biāo)準(zhǔn)試棒的抗拉強(qiáng)度(MPa)。
鑄件保溫時(shí)間和最高溫度應(yīng)綜合考慮鑄件的壁厚、大小、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)等因素，并非壁厚100mm的鑄件保溫4h就是最好。
(4)降溫速度快降溫速度快，應(yīng)力消除效果差。隨爐冷卻速度應(yīng)控制在30℃以下，得出如表4所示的數(shù)據(jù)。
另外，延長(zhǎng)機(jī)床鑄件在型內(nèi)的冷卻時(shí)間，對(duì)于防止機(jī)床鑄件裂紋非常有利。
5.采用熱處理工藝
我們?cè)谏a(chǎn)中采用的熱處理工藝如圖3所示。
結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)機(jī)床鑄件的化學(xué)成分、爐料配比、孕育方法、時(shí)效處理的控制，已取得明顯的效果。目前，已經(jīng)生產(chǎn)了156件產(chǎn)品(820t)，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)機(jī)床鑄件裂紋缺陷，為生產(chǎn)高強(qiáng)度和高硬度大型機(jī)床鑄件打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，解決了困擾多年的疑難問(wèn)題。
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? ? ? 在現(xiàn)代鑄造行業(yè)中廢鋼占有一定的使用比例，廢鋼要怎樣使用才可以既節(jié)約成本又保證鑄件質(zhì)量呢？本文從鑄造廠以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析，在生產(chǎn)中做好廢鋼的使用管理，確保產(chǎn)品質(zhì)量。 ? ? ? ? 一、在選擇廢鋼時(shí)，一定要根據(jù)鑄件的材質(zhì)和牌號(hào)來(lái)確定使用那類廢鋼。使用廢鋼生產(chǎn)當(dāng)中，廢與與生產(chǎn)鑄件的匹配很重要。比如我們生產(chǎn)高錳鋼鑄件，這需要購(gòu)買(mǎi)高錳廢鋼，這樣才有利于節(jié)約生產(chǎn)成本。我們生產(chǎn)高牌號(hào)灰鑄鐵，也需要使用錳含量較高的廢鋼。而當(dāng)我們生產(chǎn)鐵素體基球墨鑄鐵時(shí)，則需要選擇低錳、低鉻廢鋼。 ? ? ? ? 做到“門(mén)當(dāng)戶對(duì)”的配料原則，鑄造當(dāng)中能很大程度的避免鑄件硬高，或延伸率不達(dá)標(biāo)問(wèn)題。 ? ? ? ? ? 二、廢鋼材料除銹、分類和入庫(kù)管理。在國(guó)外，用廢鋼生產(chǎn)鑄件，都執(zhí)行非常嚴(yán)苛的處理流程。 ? ? ? ? （1）、除銹，要想獲得高質(zhì)量的鐵水，用廢鋼生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)鑄件，除銹環(huán)節(jié)非常必要。通過(guò)除銹熔煉出來(lái)的鐵水純清，氧化鐵源頭消減。從而保障了鐵水的質(zhì)量。 ? ? ? ? (2)、挑撿分類，國(guó)內(nèi)現(xiàn)在廢鋼收購(gòu)分類粗放。雜質(zhì)裹入多。所以，當(dāng)鑄造廠采購(gòu)的廢鋼入庫(kù)后，必須對(duì)采購(gòu)的廢鋼進(jìn)行挑揀分類，將里面?含鉻、含鉬等高合金挑出來(lái)，以免因硬化相合金含量超標(biāo)而造成鑄件硬度超標(biāo)，使鑄件報(bào)廢。 ? ? ? ? 另外，挑撿過(guò)程中，也能將密封罐類造成爐前爆炸的危險(xiǎn)品挑出來(lái)，避免發(fā)生事故。 ? ? ? ? （3）、廢鋼材料管理包括采購(gòu)商信息，入庫(kù)時(shí)間，上一批次與下批次間爐前熔煉鐵水質(zhì)量的變化。倉(cāng)庫(kù)廢鋼脫落碎屑、鋼砂，塵土等影響鐵水質(zhì)量雜質(zhì)要及時(shí)處理。 ? ? ? ? 三、熔煉配料。使用廢鋼生產(chǎn)鑄鐵件時(shí)，無(wú)論時(shí)灰鑄鐵，還昌球墨鑄鐵件，都要進(jìn)行嚴(yán)格配料計(jì)算的實(shí)踐驗(yàn)證。能過(guò)試驗(yàn)來(lái)確之一適合白發(fā)生產(chǎn)鑄件的化學(xué)成分。熔煉環(huán)節(jié)要注意以下問(wèn)題： ? ? ? ? （1）增碳與增碳劑的選用。增碳效果好與壞與增碳劑關(guān)系非常大。吸收率好的增碳劑與吸收率差的增碳劑增碳效果差距在10%以上。所以，增碳劑選擇方面，也很重要。 ? ? ? ? （2）裝料，熔煉過(guò)程中，因?yàn)椴缓侠淼难b料方式會(huì)造成很多缺陷問(wèn)題。如，熔煉時(shí)間延長(zhǎng)，電能消耗加大，合金燒損過(guò)大，加大了生產(chǎn)成本。加熱不合理，裝料不合理，還會(huì)加劇坩堝的損壞。所以，加料工序，一定要按工藝要滶進(jìn)行。 ? ? ? ? （3）鐵水凈化。在使用廢鋼進(jìn)行鑄造生產(chǎn)時(shí)，鐵水中會(huì)裹入一些氣體、雜質(zhì)。所以，對(duì)鐵水進(jìn)行相應(yīng)的凈化十分必要。 ? ? ? 以上是使用廢鋼的一些總結(jié)，文章僅供參考！
機(jī)床鑄件關(guān)注：目前，我國(guó)已經(jīng)形成了一批在技術(shù)和管理上逐步走上國(guó)際化經(jīng)營(yíng)軌道，熟悉國(guó)際市場(chǎng)的精鑄業(yè)，他們帶動(dòng)了行業(yè)的快速發(fā)展。2012年各國(guó)鑄件總產(chǎn)值/千美元中國(guó)占全球產(chǎn)量的28.4%中國(guó)這個(gè)巨大的市場(chǎng)給精鑄業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的空間。表現(xiàn)在：2.1國(guó)內(nèi)市場(chǎng)不斷增大中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展使得國(guó)內(nèi)的精鑄市場(chǎng)日益擴(kuò)大，如汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展帶動(dòng)汽車(chē)用精鑄產(chǎn)品產(chǎn)量與品牌的快速提升，房屋建筑業(yè)的發(fā)展使得建筑五金需求
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