大型床身铸件溶于铁液中过饱和的气体能形成气泡的条件是:
一、气泡内各种气体分压的总和(气体总压力)大于作用于气泡的外压力。
二、溶解在铁液中的某种气体析出的分压力应大于该气体在气泡中的分压力,该气体才能自动向气泡扩散而不断长大。要达到这一条件,主要依靠铁液温度的降低。
三、须有大于某临界尺寸而稳定存在的气核。铸铁件中的铁液中存在的大量非金属夹杂物,熔炼、炉前处理或浇注过程中形成和卷入的气泡以及包衬、型壁等都可能成为气泡的非自发核心的基础,气泡很容易在这些表面上形成。
附着在外来夹杂表面的气核形成后,溶于铁液中的气体由于压差必将自动向气泡扩散,当气泡长大到临界尺寸时,会脱离表面而上浮。附着在非金属夹杂物表面的气泡,可以一起上浮。气泡愈小,上浮速度愈慢。要使气泡能及时上浮而排除,应具有尺寸,一般应大于10﹣2~10﹣3cm。大型床身铸件中的铁液在铸型内降温较快,气泡上浮困难或铸件表面已凝固,气泡来不及排除而造成气孔。
大型床身铸件作为一种大型铸件须要经过时效处理才能提升本身的使用性能,床身铸件的内在质量。大型床身铸件,床身立柱,机床工作台等铸件整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。大型床身铸件回火时应严格遵守回火工艺,筋板密集或易变形部位应加支撑筋,防止应回火温度导致变形和断裂。应有专人看管回火炉温度计,及时控制温度,防止温度过高或过低,这样会对大型床身铸件回火工件有很大的影响。大型床身铸件的外观质量指大型床身铸件表面粗糙度、表面缺陷、尺寸偏差、形状偏差、重量偏差;内在质量主要指大型床身铸件的化学成分、物理性能、机械性能、金相组织以及存在于大型床身铸件内部的孔洞、裂纹、夹杂、偏析等情况;使用质量指铸铜件在不同条件下的工作长时间能力,包括不易磨损、不易腐蚀、不怕激冷激热、疲劳、吸震等性能以及被切削性、可焊性等工艺性能。
为了使大型床身铸件达到需要的硬度和使大型铸件具有力学性能、物理性能和化学性能,除正确选用材料和各种成形工艺外,热处理工艺是不能少的。大型床身铸件的热处理是机械制造中的重要工艺环节,与其它加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变铸铁圆形平板和大型床身铸件表面的化学成分,赋予工件的使用性能。其特点是铸铁圆形平板和大型床身铸件的内在质量。大型床身铸件的材质为细腻灰口铸铁,熔炼时配比45%的钢,以提升大型床身铸件的刚性;也有客户要求做球墨铸铁的,球墨铸铁的刚性比灰铸铁要好,但减震效果相比灰铸铁是有很大差距的,而且铸造成本比灰铸铁要高很多;所以球墨铸铁不适合做机床的主要构件,比较适合做机床工作台铸件使用。
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