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大型铸件解决铸件缩松缺陷的方法,最根本的着眼点就是“热平衡”。
其方法是:
(1)在机床铸件结构形成的厚处与热节处,实行快速凝固,人为地造成机床铸件各处温度场的基本平衡。采用内外冷铁,局部采用蓄热量大的锆英砂,铬铁矿砂或特种涂料。
(2)合理的工艺设计。内浇道设在机床铸件相对溥壁处,数时多且分散。使最早进入厚壁处的金属液率先凝固,薄壁处后凝固,使各处基本达到均衡凝固。对于壁厚均匀的机床铸件,采用多个内浇道和出气孔。内浇道多,分散与均布,使整体热量均衡。出气孔细且多,即排气通畅又起散热作用。
(3)改变内浇道的位置
(4)选用蓄热量大的造型材料,这对用消失模生产抗磨产品极为重要!铬铁矿砂取代石英砂等蓄热量小的其它砂种,会取得良好的效果,浇毕微震更优!
(5)低温快烧,开放式浇注系统。使金属液快速,平稳,均衡地充满铸型。这要因件制宜。
(6)球铁的机床铸型强度大,表面硬度≧90,砂箱刚性大,对消除缩松有利。
(7)需要冒口时,当首迁热冒口,且离开热节。若将冒口置于热节上,必将加大冒口尺寸,形成“热上加热”。弄不好,非但缩松难除,还会产生集中性缩孔,又降低了工艺出品率。
(8)铸型倾斜摆放与合金化,都获益。
消除机床铸件缩松缺陷是一个复杂的认识与实施过程。应以“热平衡”为基本原则,对雎体铸件做科学分析,制订合理的工艺方案,选择好适宜的造型材料,工装及正确操作且标准化。那么任何机床铸件的缩松缺陷都可以解决。
大型铸件用不锈铸钢的热处理与力学性能:
钢 号 | 热 处 理 | 力学性能(不小于) | 硬度 HBS | |||
σb /MPa | σs /MPa | δ (%) | φ (%) | |||
ZG15Cr13 | (1)加热到≤995℃,空冷,并在595℃ 回火;或(2)在790℃ 退火 | 620 | 450 | 18 | 30 | ≤241 |
ZG20Cr13 | 580 | 392 | 16 | 35 | 170~235 | |
ZG30Cr13 | 690 | 485 | 15 | 25 | ≤269 | |
ZG12Cr18Ni9Ti | 加热≥1040℃,保温足够时间,水淬或其他快冷 | 440 | 195 | 25 | 32 | --- |
ZG06Cr13Ni14Mo | (1)退火应>600℃;(2)正火和淬火;在AC3以上进行;(3)回火;在AC1上下进行一次或二次回火 | 760 | 550 | 15 | 35 | ≥220 |
ZG06Cr13Ni16Mo | 750 | 550 | 15 | 35 | ≥220 | |
ZG09Cr19Ni9 | 加热到≥1040℃,保温足够时间,水淬或其他快冷(本人实验证明1020℃也可以) | 485 | 205 | 35 | --- | --- |
ZG08Cr19Ni11Mo3 | 520 | 240 | 25 | --- | --- | |
ZG12Cr22Ni12 | 485 | 195 | 35 | --- | --- | |
ZG20Cr25Ni20 | 加热到≥1040℃,保温足够时间,水淬或其他快冷 | 450 | 195 | 30 | --- | --- |
ZG12Cr17Mn9Ni4Mo3Cu2N | 加热到≥1100~1150℃,保温足够时间,水淬或其他快冷 | 588 | 294 | 25 | 35 | --- |
ZG12Cr18Mn13Mo2Cu2N | 588 | 294 | 30 | 40 | --- |