灰鐵鑄件高密度造型型砂的基本特點(diǎn)是:黏土含量高,水分低,煤粉的加入量也較低。因此,在配砂時應(yīng)把握好以下幾點(diǎn)。
①黏土含量和含泥量。黏土含量高的型砂,隨比壓升高強(qiáng)度也提高,通常有效膨潤土控制在7%~10%。型砂中有效黏土和死黏土之和相當(dāng)于含泥量,含泥量一般控制在12%~16%。含泥量太高或太低均會影響型砂的各項性能指標(biāo)。
②水分。消失模鑄件制造型砂中的水分是決定黏土的塑性和黏結(jié)力的主要因素。水分太高時,易引起黏土黏結(jié)力惡化,型砂的流動性下降,得不到均勻的鑄型密度。水分太低時,型砂不易混勻,型砂強(qiáng)度低,脆性大,起模性差,易使鑄件產(chǎn)生粘砂缺陷。一般水分應(yīng)控制在比得到濕壓強(qiáng)度峰值時的水分高出10%~20%。
③原砂粒度。高密度造型時砂型密度較高,澆注時膨脹大,因此原砂粒度不宜過分集中,原砂顆粒呈圓形或多角形,一般選擇三篩砂或四篩砂。
機(jī)床鑄件厚度一般為15~30mm?;诣T鐵作為機(jī)床基礎(chǔ)零件的主要結(jié)構(gòu)材料,應(yīng)具備良好的精度穩(wěn)定性、抗壓強(qiáng)度和減振性,高的彈性模量和耐磨性,良好的切削行能和鑄造性能,以及低的生產(chǎn)成本。機(jī)床導(dǎo)軌的配合副是在邊界潤滑條件下工作的,要求灰鑄鐵具有較高的宏觀硬度(200~240hbs),數(shù)量適當(dāng)、長度小于250μm且分布良好的A型石墨,基體有較高的顯微硬度,并有硬質(zhì)點(diǎn)彌散分布,以保證機(jī)床導(dǎo)軌的耐磨性。對機(jī)床導(dǎo)軌表面硬度及硬度差的要求。
目前國外機(jī)床鑄件大多采用δb=300mpa或350mpa高強(qiáng)度灰鑄鐵鑄造。在提高灰鑄鐵強(qiáng)度和剛度的基礎(chǔ)上,國外機(jī)床鑄件向輕量化方向發(fā)展,機(jī)床的主要壁厚已從過去的20~25mm減至近來的14~20mm,切削力小的小型精密機(jī)床床身主要壁厚僅8~10mm。目前我國機(jī)床主要鑄件(如:床身、工作臺、立柱、橫梁等)。一般采用HT200、HT250和HT300三種牌號的灰鑄鐵,為了提高機(jī)床的使用期限,尤其是不再經(jīng)熱處理的機(jī)床導(dǎo)軌壽命,國內(nèi)機(jī)床鑄件廣泛采用低合金高強(qiáng)度減磨鑄鐵,其化學(xué)成分和金相組織。
灰鐵鑄件的幾種減磨鑄件的金相組織分析可知,在含磷鑄鐵中,較高的含磷量形成斷續(xù)網(wǎng)狀的磷共晶;在磷銅鈦鑄鐵中,釩鈦兩元素形成具有很高顯微硬度的釩鈦談單化合物,并以細(xì)小的硬質(zhì)點(diǎn)彌散分布于基體組織中,從而顯著地提高了機(jī)床鑄件的耐磨性。對于采用淬火硬化的機(jī)床導(dǎo)軌,測灰鑄鐵牌號須高于HT200,珠光體量不小于90%,珠光體間距不大于2μm。