机床工作台的球铁是近40年来我国发展起来的重要铸造金属材料。由于机床工作台球状石墨造成的应力集中小,对基体的割裂作用也较小,故球铁的抗拉强度,塑性和韧性均高于其他铸铁。与相应组织的钢相比,塑性低于钢,疲劳强度接近一般中碳钢,屈强比可达07~08,几乎是一般碳钢的2倍,而成本比钢低,因此机床工作台应用日趋广泛。
型砂的性能
1机床工作台强度: 机床工作台型砂在外力作用下,不易破坏的性能,强度不足,会造成塌箱,砂眼等
2透气性:型砂之间本身有空隙,具有透气的能力.透气性不好,易出现气孔.
3耐火性:型砂在高温金属液的作用下而不软,熔化.若耐火性不足,砂粒粘在铸件表面上形成一层硬皮,
造成切削加工困难,粘砂严重,铸件报废.
4退让性:型(芯)砂具有随铸件的冷收缩而被压缩其体积的性能.若退让性不足,铸件收缩受阻,
机床工作台内应力加大,甚至产生裂纹、变形等.加锯末、木屑,提高退让性.
当然,机床工作台也不是十全十美的,它除了会产生一般的铸造问题外,还会产生一些的问题,如机床工作台缩松、夹渣、皮下气孔、球化不好及衰退等。这些问题影响铸件性能,使机床工作台废品率高。为了防止这些问题的发生,有必要对其进行分析,总结出各种影响因素,提出防止措施,才能降低问题陷的产生,提高机床工作台的力学性能及生产效益。本文将讨论球铁件的主要常见问题:缩孔、缩松、夹渣、皮下气孔、石墨漂浮、球化不好及球化衰退。
机床工作台缩孔缩松影响因素
(1)碳当量:提高碳量,了石墨化膨胀,可减少机床工作台缩孔缩松。此外,提高碳当量还可提高球铁的流动性,有利于补缩。生产铸件的经验公式为C+1/7Si>39。但提高碳当量时,不应使铸件产生石墨漂浮等其他问题。
(2)粦:机床工作台铁液中含粦量偏高,使凝固范围扩大,同时低熔点粦共晶在后凝固时得不到补给,以及使铸件外壳变弱,因此有缩孔、缩松产生的倾向。一般工厂控制含粦量小于008。
(3)土:机床工作台土残余量过高会恶化石墨形状,降低球化率,因此土含量不宜太高。而镁又是一个强烈稳定碳化物的元素,阻碍石墨化。由此可见,残余镁量及残余土量会增加球铁的白口倾向,使石墨膨胀减小,故当它们的含量较高时,亦会增加缩孔、缩松倾向。
(4)壁厚:当机床工作台表面形成硬壳以后,内部的金属液温度越高,液态收缩就越大,则缩孔、缩松的容积不仅值增加,其相对值也增加。另外,若壁厚变化太突然,孤立的厚断面得不到补缩,使产生缩孔缩松倾向。
(5)温度:机床工作台浇注温度高,有利于补缩,但太高会增加液态收缩量,对去掉缩孔、缩松不利,所以应根据具体情况合理选择机床工作台浇注温度,一般以1300~1350℃为宜。
(6) 机床工作台砂型的紧实度:若砂型的紧实度太低或不均匀,以致浇注后在金属静压力或膨胀力的作用下,产生型腔扩大的现象,致使原来的金属不够补缩而导致铸件产生缩孔缩松。
(7) 机床工作台浇冒口及冷铁:若机床工作台浇注系统、冒口和冷铁设置不当,不能保证金属液顺序凝固;另外,冒口的数量、大小以及与铸件的连接当否,将影响冒口的补缩效果。
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