机床铸件成形原理以及如何提高硬度

(一)、大型机床铸件成形原理
大型机床铸件生产是将金属加热熔化，使其具有流动性，然后浇入到具有形状的铸型型腔中，在重力或外力（压力、离心力、电磁力等）的作用下充满型腔，冷却并凝固成大型机床铸件（或零件）的一种金属成形方法。
大型机床铸件的选用优点：
1、大型机床铸件成本不高，灰铸铁具有良好的铸造性能，便于铸造出各种复杂结构的形体；
2、铸铁材质有良好的减震性能，愈有利于避免机床运转时产生震动，降低噪音。
3、与钢相比铸铁虽然抗拉强度较低，但抗压强度与钢接近，大多数机床床身对抗拉强度要求不高，可以达到性能要求；
4、灰铁材质铸造的大型机床铸件有良好的润滑性能，因为灰铁原子结构中的微孔可以容纳较多润滑油，同时含有的碳元素有自润滑作用。
5、铸铁比钢有好的性能，便于保持机床导轨的精度。大型机床铸件有良好的尺寸稳定性，用来做机床床身不宜变形，有利于长期保持大型机床铸件精度。
(二)、如何提高大型铸件的硬度
采用连续式水冷冲天炉来冶炼浇铸的大型铸件，一般对其铸件硬度有的要求，通常在180HB以上，为达到此硬度条件，需要采取的措施，具体是：
1、提高出炉温度
硬度是与铁液过热温度有关，出炉温度高时，铁液中夹杂物少不易，硬度就高。为提高铁液温度，采取以下措施：
1）对冲天炉内部结构进行改进，缩短炉缸高度，风口处修成卡腰形，主要目的是提高送风强度，底焦燃烧，从而提高铁液过热温度。
2）对原有的风机进行技术改造，提高送风强度，使底焦充分燃烧，提高铁液过热温度。
3）采用大批量焦炭，这样既降低成本，也达到了提高铁液温度的目的。
2、细化晶粒
晶粒的大小对金属的力学性能有很大影响。晶粒越细，金属的强度越好，组织越均匀，硬度波动越小。需要：
1）先，针对冲天炉出炉温度相对低的特点，选择粒度较细的孕育剂75SiFe。
2）其次，除了在炉前进行孕育外，在浇注过程中进行2次顺时孕育，以便细化晶粒。
3、合金化处理
1）提高床身铸件硬度，一般采用提高w(Mn)的方法，但生产发现加Sn的效果，由于Sn的熔点较低（231.5℃），为减少烧损量，可以在浇包中加入Sn合金。
2）另外，为提高Sn合金的加入效率，对床身铸件的内浇道进行改进，把常见的双面同时进铁式浇注系统，改为双面阶梯顺序进铁式浇注系统，这样改进，降低了Sn的总加入量，同时满足了质量要求。