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机床铸件长期选用灰铁铸造的理由

发表时间:2016年07月07日【


为什么一直以来机床铸件使用灰铁铸造,使用灰铁铸造材质的机床铸件有哪些特点呢:
由于机床铸件尺寸较大,长可达数米;质量可达10t以上,壁厚在15~30mm。其要求为:具有良好的精度稳定性和减震性,较高的弹性模量,适宜的抗压强度,适中的硬度以及优异的耐磨性;机床铸件在工艺上要求良好的铸造性能,具有较高抗变形能力,且易于切削加工,并要求较低的生产成本,如可用冲天炉进行熔炼,采用较少量的合金元素等。
我国灰铁铸造机床铸件一般采用HT200-HT300孕育铸铁件作为材质。为了提高机床的使用年限,广泛使用各种合金铸铁,如P-Cu-Ti铸铁、Cr-Mo-Cu铸铁以及V-Ti铸铁等。
机床铸件铸造工艺可分为三个基本部分,即铸造金属准备、铸型准备和铸件处理。通俗一点的话来说就是,先将要铸造的金属材料准备好,接下来将准备用的铸件造型准备好,之后浇注成型,对机床铸件进行清理。铸造工艺分为顶部注入式浇注工艺,底部注入式浇注工艺和中间注入式浇注工艺。
灰铁铸造的组织特点是具有片状的石墨,其基体组织分为三种类型:铁素体、珠光体、铁素体+珠光体。
通常,C和Si能有效地促进石墨化的元素。为了保证铸铁在浇铸能够得到灰口,且不至于得到过多和粗大的石墨片,通常将铸铁的成分控制在2.5~4.0%C及1~2.5%Si。
铸铁中Al、Cu、Ni、Co等元素也会促进石墨化。S、Mn、Cr、W、Mo、V等碳化物形成元素则阻止石墨化。S不仅强烈的阻止石墨化,还可以降低铸铁的机械性能和流动性。一般控制在0.1~0.15%以下。Mn虽然可以阻止石墨化,但是它可以与S生成MnS,其含量0.5~1.4%。
灰铁可以看作是钢的基体与片状石墨的夹杂。因此石墨片越少,越细,越均匀,铸铁的机械性能越高。铸铁中石墨片的含量与含C和Si量有关,尤其是C。但含C和Si量低会增加铸铁的白口倾向,形成白口或麻口组织。 灰铁铸造机床铸件工艺更耐用,铸造性能更优,不但实用,价格相对比也是较实惠的。

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