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    鑄件時效處理

    行業動態

    人工時效是將鑄件加熱到550~650℃進行去應力退火,它比自然時效節省時間,殘余應力去除較為徹底。 “兩種材料以不同的方式獲得強度,”Menzemer說,“6061鋁合金通過熱處理獲得強度,有時稱為人工時效.T6是達到最大強度的優化時效。

    機床床身鑄件為什么需要回火處理:鋼鐵是機械工業中應用最廣的材料,鋼鐵顯微組織復雜,可以通過熱處理予以控制,所以鋼鐵的熱處理是金屬熱處理的主要內容。 
    機床床身鑄件為什么需要回火處理:鋼鐵是機械工業中應用最廣的材料,鋼鐵顯微組織復雜,可以通過熱處理予以控制,所以鋼鐵的熱處理是金屬熱處理的主要內容。為使和機床鑄件有所需要的力學性能、物理性能和化學性能,除合理選用材料和各種成形工藝外,熱處理工藝是必不可少的。另外,鋁、銅、鎂、鈦等及其合金也都可以通過熱處理改變其力學、物理和化學性能,以獲得不同的使用性能。整體熱處理是對鑄鐵平板,鑄鐵彎板或機床床身鑄件進行整體加熱,然后以適當的速度冷卻,以改變鑄鐵平臺,平板,鑄鐵彎板或機床床身鑄件的整體力學性能的金屬熱處理工藝。

    機床鑄件的熱處理是機械制造中的重要工藝環節,與其它加工工藝相比,熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學成分,而是通過改變工件內部的顯微組織,或改變鑄鐵平臺和機床鑄件表面的化學成分,賦予或改善工件的使用性能。其特點是改善鑄鐵平臺和機床床身鑄件的內在質量。機床床身鑄件產品作為一種大型鑄件必須要經過時效處理才能提高本身的使用性能,改善床身鑄件的內在質量。機床床身鑄件,床身立柱,機床工作臺等鑄件整體熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。機床床身鑄件回火時應嚴格遵守回火工藝,筋板密集或易變形部位應加支撐筋,防止應回火溫度導致變形和斷裂。應有專人看管回火爐溫度計,及時控制溫度,防止溫度過高或過低,這樣會對回火工件有很大的影響。

    鑄件回火的幾種目的
    1. 降低脆性,消除或減少內應力,鋼件淬火后存在很大內應力和脆性,如不及時回火往往會使鋼件發生變形甚至開裂。
    2. 獲得工件所要求的機械性能,工件經淬火后硬度高而脆性大,為了滿足各種工件的不同性能的要求,可以通過適當回火的配合來調整硬度,減小脆性,得到所需要的韌性,塑性。
    3. 穩定工件尺寸
    4. 對于退火難以軟化的某些合金鋼,在淬火(或正火)后常采用高溫回火,使鋼中碳化物適當聚集,將硬度降低,以利切削加工。

     

     

    機床鑄件簡介

      機床鑄件又可以稱為大型鑄件。

      一、機床床身標準:GB9439—88

      二、床身的特點:

    (1)耐磨性與消震性好。由于鑄鐵中石墨有利于潤滑及貯油,所以耐磨性好。同樣,由于石墨的存在的消震性優于鋼。

    (2)工藝性能好。由于灰口鑄鐵含碳量高,接近于共晶成分,故熔點比較低,流動性良好,收縮率小,因此適宜于鑄造結構復雜或薄壁鑄件。另外,由于石墨使切削加工時易于形成斷屑,所以灰口鑄鐵的可切削加工性優于鋼。

      三、硬度和抗拉強度之間的關系:灰鑄鐵的硬度和抗拉強度之間,存在一定的對應關系,其經驗關系式為:

    1、當O≥196N/mm㎡時

    HB=RH(飛00+0 4380b)(B1)

    2、當0≥796N/mm㎡時

    HB=RH (44+O 7240b) (B2)

      式中相對硬度(RH)值主要由原材料、熔化工藝、處理工藝及鑄件的冷卻速度所確定。

      四、利用樹脂砂型鑄造機床床身鑄件的優點

    1樹脂砂型剛度好,澆注初期砂型強度高這就有條件利用鑄鐵凝固過程的石墨化膨脹,有效地消除縮孔、縮松缺陷,實現灰鑄鐵、球墨鑄鐵件的少冒口、無冒口鑄造。

    2實型鑄造生產中采用聚苯乙烯泡塑模樣應用呋哺樹脂自硬砂造型。當金屬液澆入鑄型時,泡沫塑料模樣在高溫金屬液作用下迅速氣化,燃燒而消失,金屬液取代了原來泡沫塑料所占據的位置,冷卻凝固成與模樣形狀相同的實型鑄件。

    3相對來說,消失模鑄造對于生產單件或小批量的汽車覆蓋件,機床床身等大型模具較之傳統砂型有很大優勢,它不但省去了昂貴的木型費用,而且便于操作,縮短了生產周期,提高了生產效率,具有尺寸精度高,加工余量小,表面質量好等優勢。

    機床鑄件的熱處理

      熱處理過程:

      床身類鑄件產品作為一種大型鑄件必須要經過熱處理才能提高本身的使用性能,改善鑄鐵鑄件的內在質量。金屬熱處理是機械制造中的重要工藝之一,與其它加工工藝相比,熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學成分,而是通過改變工件內部的顯微組織,或改變工件表面的化學成分,賦予或改善工件的使用性能。其特點是改善工件的內在質量。

      為使金屬工件具有所需要的力學性能、物理性能和化學性能,除合理選用材料和各種成形工藝外,熱處理工藝往往是必不可少的。鋼鐵是機械工業中應用最廣的材料,鋼鐵顯微組織復雜,可以通過熱處理予以控制,所以鋼鐵的熱處理是金屬熱處理的主要內容。另外,鋁、銅、鎂、鈦等及其合金也都可以通過熱處理改變其力學、物理和化學性能,以獲得不同的使用性能。

      整體熱處理是對工件整體加熱,然后以適當的速度冷卻,以改變其整體力學性能的金屬熱處理工藝。鋼鐵整體熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。

    床身鑄件退火

      熱處理的退火種類:常見的退火工藝有:再結晶退火,去應力退火,球化退火,完全退火等。退火的目的:主要是降低金屬材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或壓力加工,減少殘余應力,提高組織和成分的均勻化,或為后道熱處理作好組織準備等。

      完全退火和等溫退火

      完全退火又稱重結晶退火,一般簡稱為退火,這種退火主要用于亞共析成分的各種碳鋼和合金鋼的鑄,鍛件及熱軋型材,有時也用于焊接結構。一般常作為一些不重工件的最終熱處理,或作為某些工件的預先熱處理。

      球化退火

      球化退火主要用于過共析的碳鋼及合金工具鋼(如制造刃具,量具,模具所用的鋼種)。其主要目的在于降低硬度,改善切削加工性,并為以后淬火作好準備。

      去應力退火

      去應力退火又稱低溫退火(或高溫回火),這種退火主要用來消除鑄件,鍛件,焊接件,熱軋件,冷拉件等的殘余應力。如果這些應力不予消除,將會引起鋼件在一定時間以后,或在隨后的切削加工過程中產生變形或裂紋。

    2.淬火

      我們淬火最常用的冷卻介質是鹽水,水和油。鹽水淬火的工件,容易得到高的硬度和光潔的表面,不容易產生淬不硬的軟點,但卻易使工件變形嚴重,甚至發生開裂。而用油作淬火介質只適用于過冷奧氏體的穩定性比較大的一些合金鋼或小尺寸的碳鋼工件的淬火。

      超音頻淬火是目前對機床導軌淬的常用工藝,淬火層一般在2.5-3mm,淬火硬度分別為HT250材質----HRC46—50 HT300材質----HRC48—52

    回火

      回火的目的有以下幾個方面:

    1.降低脆性,消除或減少內應力,鋼件淬火后存在很大內應力和脆性,如不及時回火往往會使鋼件發生變形甚至開裂。2.獲得工件所要求的機械性能,工件經淬火后硬度高而脆性大,為了滿足各種工件的不同性能的要求,可以通過適當回火的配合來調整硬度,減小脆性,得到所需要的韌性,塑性。 3.穩定工件尺寸4.對于退火難以軟化的某些合金鋼,在淬火(或正火)后常采用高溫回火,使鋼中碳化物適當聚集,將硬度降低,以利切削加工。

    鑄造基本術語

    2.1 鑄造 casting, founding, foundry 熔煉金屬,制造鑄型,并將熔融金屬澆入鑄型,凝固后獲得具有一定形狀、尺寸和性能金屬零件毛坯的成形方法。

    2.2 砂型鑄造 sand casting process 在砂型中生產鑄件的鑄造方法。

    2.3 特種鑄造 special casting process 與砂型鑄造不同的其他鑄造方法。如熔模鑄造、殼型鑄造、陶瓷型鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、低壓鑄造、離心鑄造、連續鑄造等。

    2.4 鑄件 casting 將熔融金屬注入鑄型,凝固后得到的具有一定形狀、尺寸和性能的金屬零件或零件毛坯。

    2.5 毛坯鑄件 rough casting 待進一步加工成為零件或成品的鑄件,一般應符合鑄件圖的要求。

    2.6 砂型鑄件 sand casting 用砂型鑄造法生產的鑄件。同樣,其他鑄造方法生產的鑄件可相應稱為壓鑄件、離心鑄件、熔模鑄件等。

    2.7 試制鑄件 pilot casting 用正式投入生產前的模樣試制的少量鑄件。用以檢查鑄造合金、鑄造工藝和工藝裝備是否合乎要求。

    2.8 鑄態鑄件 as-cast casting 鑄造后已經過落砂和去除澆冒口,未經精整、機械加工和性能處理的鑄件。

    2.9 鑄型[型]mold 用型砂、金屬或其他耐火材料制成,包括形成鑄件形狀的空腔、型芯和澆冒口系統的組合整體。砂型用砂箱支撐時,砂箱也是鑄型的組成部分。不準將鑄型稱為“鑄模”或“模型”。

    2.10 鑄造工藝 casting process,foundry technology 應用鑄造有關理論和系統知識生產鑄件的技術和方法。包括造型材料制備、造型、制芯、金屬熔煉、澆注和凝固控制等。

    2.11 鑄造用材料 foundry materials 用于鑄造生產的原材料和工藝材料。

    2.12 鑄造工藝材料 consumable materials 在鑄造生產的熔煉、澆注、造型材料制備、造型(芯)等過程中所用的消耗性材料。不包括可轉化為鑄件的金屬材料。

    2.13 鑄造設備 foundry equipment ,foundry facilities 鑄造生產中所使用的各種機械和設備的總稱。

    2.14 鑄工 caster,founder,foundry worker 從事鑄造生產的工人,包括直接生產工人和輔助生產工人,但不包括模樣制造工人。

    2.15 鑄造工作者 foundryman 在工廠、科研機構、學校、管理部門從事鑄造生產、技術、管理、科研和教學的工作人員。

    2.16 鑄造車間 foundry shop 生產鑄件的車間。通常由熔化、造型、澆注、清理和砂處理等工部組成。

    2.17 鑄造廠 foundry 生產鑄件的工廠。一般指獨立進行生產、管理和經營的專業鑄造廠。

    2.18 鑄造分廠 attached foundry,captive foundry,tiedfoundry 附屬于企業或主機制造廠的相對獨立的鑄造廠。通常是為本企業或母公司生產鑄件。

    2.19 鑄造三廢 foundry effluent 從鑄造車間排出的廢氣、廢水和廢渣的總稱。

    2.20 一批 a batch 鑄件交貨驗收基本單位。指在一段時間內,在同一生產廠,用相同設備和相同工藝(包括熱處理)生產的具有相同品質的鑄件集合。

    2.21 一爐 a cast,aheat,a melt 一次熔化獲得的金屬液總量或一次熱處理鑄件裝爐量。對于沖天爐熔煉,一次熔化量指一次出鐵量或二次隔焦間的出鐵量。

    2.22 鑄焊 cast welding,flow welding 將高溫金屬液澆入待焊接處的鑄型中,使其與被連接件熔接成一體的焊接方法。主要用于連接鋼軌或其他對焊接質量要求不高的大截面構件。

    2.23 鑄錠 ingot 將熔融金屬澆入錠型鑄成的用作金屬爐料或供進一步熱加工的金屬錠塊。例如鋼錠、生鐵錠、鋁錠等。

    鑄件的生產

      鑄件主要用作機器零部件的毛坯,有些精密鑄件,也可直接用作機器的零部件。鑄件在機械產品中占有很大的比重,如拖拉機中,鑄件重量約占整機重量的50~70%,農業機械中占40~70%,機床、內燃機等中達70~90%。各類鑄件中,以機械用的鑄件品種最多,形狀最復雜,用量也最大,約占鑄件總產量的60%。其次是冶金用的鋼錠模和工程用的管道。

      鑄件非加工表面和外觀質量對鑄件商品性頗有影響,它們包括:

     ?。?)表面凹凸度(漲箱、縮陷和夾砂);

     ?。?)表面或內腔清潔度(粘砂、粘“涂料層”);

     ?。?)平面度偏差(非加工面起伏不平);

     ?。?)表面粗糙度;

     ?。?)輪廓清晰度(凸臺、臍子等結構單元的輪廓清晰度,用肉眼評定)。機床鑄件對消失模的要求:涂模(1):涂料要求:采用水基石墨涂料,其波美度為60-70之間,涂刷時在溫室內,烘干前嚴禁搬動,以防止變形(2)刷涂要求:涂料攪拌均勻,刷涂時嚴謹露白.(3)涂層烘干:涂料供干后要有足夠的強度,在50-60℃的烘干24h

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