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机床铸件的退火处理工艺及浇注准则{一}、大型机床铸件的退火处理工艺
大型机床铸件的内在质量主要指机床铸件的化学成分、物理性能、机械性能、金相组织以及存在于机床铸件内部的孔洞、裂纹、夹杂、偏析等情况；机床铸件的使用质量指机床铸件在不同条件下的工作长时间能力，包括耐激冷激热、疲劳、吸震等性能以及被切削性、可焊性等工艺性能。大型机床铸件质量对机械产品的性能有很大影响。例如，机床铸件的性和尺寸稳定性，直接影响机床的精度保持寿命大型机床铸件由于制造工艺的特别性，大型机床铸件表面容易锈蚀，生锈后很难处理，如不引起重视，不但工件的防锈蚀能力较差，装饰性也不好。很多企业在对大型机床铸件提出较高的耐蚀性要求的同时，根据大型机床铸件不同的工作条件，要求对大型机床铸件（铸铁，铸钢）进行常温发黑，磷化处理和其它特别的防锈处理。大型机床铸件的表面防锈处理越来越受到人们的重视，这也是我们在机械加工和设备维修时常常要遇到的问题。
机床铸件是整个机床的支撑，精度要求很高，机床铸件要经过退火处理的理由分几点：
一、局部淬硬及表面淬硬零部件较多有许多机床铸件只要求局部表面有高的性比如机床工作台，T型槽工作台，落地镗床工作台等，除少数机床铸件采用盐浴炉局部淬硬外，大部分机床铸件采用局部表面淬火法。
二、的机床铸件要求具有高的稳定性通常在制作工序中有一次或多次稳定化处理，如去应力退火、自然时效处理等，尽量减少残余内应力，以确定铸铁工作台的稳定性。
三、铸钢机床铸件一般采用非合金(碳素)结构钢及合金结构钢。少数机床铸件，如镶钢导轨、淬硬丝杠等采用低合金工具钢及轴承钢等。
四、采用周期式作业炉大部分机床铸件加热采用盐浴炉。真空炉或在气体渗碳炉中滴注煤油生成保护气氛中进行。
五、采用低温化学热处理机床铸件的设计多数从刚性考虑，对热处理要求变小，性高尺寸稳定性好。
六、部分钢制机床铸件经过预先热处理如铸钢件、锻件及轧材等，经过退火、正火或调质处理等预先热处理，以提升机床铸件的强度，去除组织缺陷及加工工艺性能：为终热处理做好组织准备，减少热处理变形。
为了改进或改变大型机床铸件的原始组织﹐去除内应力﹐确定大型机床铸件性能﹐防止大型机床铸件变形和破坏﹐大型机床铸件清理后﹐有的需要进行热处理。大型机床铸件热处理一般有淬火﹑退火﹑正火﹑铸态调质﹑人工时效（见时效处理）﹑去除应力﹑软化和石墨化处理等。例如高锰钢大型机床铸件要求很高的性和足够的韧性﹐其内部组织应为奥氏体。为此﹐需对大型机床铸件进行淬火处理﹐即将大型机床铸件加热到奥氏体区域使其奥氏体化后。淬水激冷。使奥氏体来不及转变而保持下来。这一过程也叫水韧处理或固溶处理。修补和表面精整3个方面。有些大型机床铸件在凝固﹑冷却以及热处理过程中產生变形﹐使部分尺寸超差﹐需用矫正的方法修復。矫正主要利用机械力量在室温或温态下进行。当变形量过大时﹐也可以在加热炉内利用铸件自重或外加压重进行高温矫正。
再就是铸造用的原材料的质量。金属炉料、耐火材料、燃料、熔剂、变质剂以及铸造砂、型砂粘结剂、涂料等材料的质量影响着机床横梁大型机床铸件，使其产生气孔、孔洞、夹渣、粘砂等缺陷，影响机床横梁大型机床铸件外观质量和内部质量，严重时会使机床横梁大型机床铸件报废。其次就是大型机床铸件的工艺操作，要制定合理的工艺操作规程，提升工人的技术水平，使工艺规程正确实施。来获得优良的机床大型机床铸件，试验平台，T型槽试验平台。
{二}、大型机床铸件浇注的准则
床身是机床主要部件，大型床身一般采用铸造方法生产。对于大型床身，根据功能需要，设计的床身壁厚悬殊较大，这将造成铸件在凝固过程中产生残余应力，影响床身尺寸精度和使用寿命。近年来，残余应力的去除引起业界的大关注，特别是振动时效技术因其具有绿色、节能等优点而被普遍应用。振动时效工艺参数的确定确切了解工件残余应力的分布和大小。床身铸造的基本工艺条件：采用树脂砂型铸造方法。铸造工艺流程为浇注温度为1400℃，72h后落砂，自然冷却。铸件凝固过程中系统的热物理参数、热边界条件以及系统内能都随时间而变化。
由于机床床身的尺寸较大，在初始浇注时模型的温度并不均匀。假设开始浇注短时间0.01s范围内稳态热分析的结果作为后续瞬态热分析的初始条件。铸件初始温度：1400℃，铸型初始温度：25℃。对铸造过程进行热分析的边界条件是铸型与空气之间的空气对流。由于砂型铸造，对流系数随温度变化不大，取为常数65W/m2.C。在强通风对流条件下，床身温度变化尤其快，较初1h温度下降高达180℃，4h后床身整体温度已降至50℃以下，且较低温度已接近室温。随后由于本身温度较低，温度变化相对缓慢，7h后较高温度降至28.5℃，整体温差只有3℃。同时可以看到铸件在落砂后，自然对流条件下较薄部位的筋板和横断隔板降温较快，较厚部位的无排屑孔导轨降温较慢。
下面，为您介绍大型机床铸件浇注的准则：
一、机床铸件清理。机床铸件清理实质就是对铸件的美化，所谓清理就是使铸件表面质量得以提升。对于小件，先用六角滚筒进行一次粗清理，再用抛丸清理转台对其二次精处理，然后用自带除尘设备的砂轮机精整，合格后刷防锈漆入库。对于中、大件先用震动落砂机去涂大块砂团，然后送入抛丸清理室抛丸清理，然后人工用手提砂轮机精整，合格刷防锈漆入库。
二、铸铁熔炼及浇注铁水质量对铸件表面质量影响，主要表现在两个方面：一是铁水中杂质的含量，特别是铁含量，它易在铸件表面产生夹渣或渣气孔；二是铁水中气体含量，气体含量高易使铸件在表面或皮下产生气孔。我们采取的主要措施是提升铁水温度，建立完善的冲天炉检测系统，确定冲天炉处于正常状态。
三、高温静置，低温浇注”是浇注的控制准则，以降低铸件的气孔、缩孔及表面粘砂缺陷。提升铸造技术水平，出入口机床铸件表面质量
四、确定分型面尽量减少分型面，以减少因分型面所形成的飞边、表面凹凸等铸造表面缺陷；提升坭芯的整体性，减少坭芯之间的接合数目，减少坭芯之间或坭芯与型之间的配合间隙，以提升大型铸件的表面凹凸度及轮廓清晰度。
五、工艺参数的选择工艺参数对铸件尺寸精度以及轮廓清晰度有较大的影响。经过多次工艺试验，对各工艺参数都认真选择。
六、普遍地应用的铸造工艺成果，提升铸造工艺水平，以减少铸造缺陷，特别是机床铸件表面缺陷。
如铸件浇注后，在惰性气体，或还原性保护气氛下冷却，把防止氧反应和防止表面脱碳结合起来，直保护到大型机床铸件表面达不到氧反应温度为止。表面保护良好的铸件脱壳后其表面呈银灰色、银白色或带彩色的氧反应色。清理对熔模铸件表面粗糙度影响也很大。浇注和金属液凝固过程中，因温度较高，铸件表面会氧反应，且氧反应层不均匀，加上大型机床铸件表面金属氧反应物有可能与型壳中氧反应物作用，促使铸件表面不均匀的脱落，显著地增加铸件表面的粗糙度。大型机床铸件在保护气氛下冷却是表面的重要一环。如铸件浇注后，在惰性气体，或还原性保护气氛下冷却，把防止氧反应和防止表面脱碳结合起来，直保护到铸件表面达不到氧反应温度为止。表面保护良好的铸件脱壳后其表面呈银灰色、银白色或带彩色的氧反应色。清理对熔模铸件表面粗糙度影响也很大。
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