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数控床身铸件的优势、特点及热处理工艺

发布者:康恒工量具
07-27
2019

数控床身铸件均采用树脂砂、消失模实型铸造,单件达到40吨以上,年生产量在8500吨。数控床身铸件材质均为优良细腻的灰口铸铁HT200-HT300,准确的配比,较高的抗拉抗弯强度,使您购买没有后顾之忧。环球流行的热处理工艺,使铸件的应力变形减少到较小度。长久使用较趋于稳定。数控床身铸件的物理性能好,由于铸铁中石墨有利于润滑及贮油,所以耐磨性好。同样,由于石墨的存在,灰口铸铁的消震性优于钢。数控床身铸件由于灰口铸铁含碳量高,接近于共晶成分,故熔点比较低,流动性良好,收缩率小,因此适宜于铸造结构复杂或薄壁铸件。另外,由于石墨使切削加工时易于形成断屑,所以灰口铸铁的可切削加工性优于钢。

一、简述数控床身铸件的优势有哪些:

(1)数控床身铸件在生产中采用聚苯乙烯泡塑模样,应用味喃树脂自硬砂造型。当金属液浇入铸型时,泡沫塑料模样在高漫没有边际金属液作用下迅速气化,燃烧而消夫,金属液取代了原来泡汪塑料所占据的位置,冷却凝固成与模样形状相同的实型。

(2)相对来说,消失模铸造对于生产单件或小批量的汽车覆盖件,机床床身铸件等大型铸件较传统砂型有很大优势,它不但省去了昂贵的木型费用,而且便于操作,缩短了生产周期,提高了生产速率,具有生产地机床床身铸件尺寸精度高,加工余量小,表面质量好等优势。

(3)树脂砂型刚度好,浇注初期砂型强度高,这就有条件利用铸铁凝固过程的石墨化膨胀,有效地消除机床铸件、机床床身铸件缩孔、缩松缺陷,实现灰铸铁、球墨铸件的少冒口、没有冒口铸造。

二、阐述数控床身铸件的特点:

(1)数控床身铸件的退火处理:铸件经过两次人工时效处理,去除内应力。铸件内部结构稳定,不易变形。

(2)很长的龙门刨,龙门铣床身铸件可拼接制作,铸件时可分开来铸。加工时进行整体加工,使其保障安装及使用精度。

(3)数控床身铸件的铸造工艺:床身铸件均采用树脂砂、消失模铸造。这种工艺使得铸件尺寸精度高,均匀一致,不扣箱,铸件没有飞边、毛刺;表面光滑度接近精密铸造,内部结构稳定,排除或降低了砂眼、气空等铸造缺陷,整个生产过程三级环保,没有污染。

(4)数控床身铸件的材质:为优良的高强度铸铁HT250-300,抗拉力强,使用寿命长。

三、概述数控床身铸件的热处理工艺:

(1)消除铸件白口的高温石墨化退火;铸件冷却时,表层及薄截面处,往往产生白口。白口组织硬而脆、加工性能差、易剥落。因此需要采用退火(或正火)的方法消除白口组织。退火工艺为:加热到550-950℃保温2~5h,随后炉冷到500—550℃再出炉空冷。在高温保温期间,游高渗碳体和共晶渗碳体分解为石墨和A,在随后护冷过程中二次渗碳体和共析渗碳体也分解,发生石墨化过程。由于渗碳体的分解,导致硬度下降,从而提高了切削加工性。

(2)消除应力退火;由于铸件壁厚不均匀,在加热,冷却及相变过程中,会产生效应力和组织应力。另外大型零件在机加工之后其内部也易残存应力,所有这些内应力都需要消除。去应力退火通常的加热温度为500~550℃保温时间为2~8h,然后炉冷(灰口铁)或空冷(球铁)。采用这种工艺可消除铸件内应力的90~95%,但铸铁组织不发生变化。若温度超过550℃或保温时间过长,反而会引起石墨化,使铸件强度和硬度降低。

(3)球铁的正火;球铁正火的目的是为了获得珠光体基体组织,并细化晶粒,均匀组织,以提高铸件的机械性能。有时正火也是球铁表面淬火在组织上的准备、正火分高温正火和低温正火。高温正火温度一般不超过950~980℃,低温正火一般加热到共折温度区间820~860℃。正火之后一般还需进行四人处理,以消除正火时产生的内应力。

(4)化学热处理;对于要求表面耐磨或防化学反应、耐腐蚀的铸件,可以采用类似于钢的化学热处理工艺,如气体软氯化、氯化、渗硼、渗硫等处理。

(5)球铁的淬火及回火;为了提高球铁的机械性能,一般铸件加热到Afc1以上30~50℃(Afc1代表加热时A形成终了温度),保温后淬入油中,得到马氏体组织。为了适当降低淬火后的残余应力,一般淬火后应进行回火,低温回火组织为回火马氏作加残留贝氏体再加球状石墨。这种组织耐磨性好,用于要求高耐磨性,高强度的零件。中温回火温度为350—500℃回火后组织为回火屈氏体加球状石墨,适用于要求耐磨性好、具有相应效稳定性和弹性的厚件。高温回火温度为500—60D℃,回火后组织为回火索氏作加球状石墨,具有韧性和强度结合良好的综合性能,因此在生产中广泛应用。

(6)球铁的多温淬火;球铁经等温淬火后可以获得高强度,同时兼有较好的塑性和韧性。多温淬火加热温度的选择主要考虑使原始组织全部A化、不残留F,同时也避免A晶粒长大。加热温度一般采用Afc1以上30~50℃,等温处理温度为0~350℃以保障获得具有综合机械性能的下贝氏体组织。稀土镁铝球铁等温淬火后σb=1200~1400MPa,αk=3~3.6J/cm2,HRC=47~51。但应注意等温淬火后再加一道回火工序。

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