鑄件基礎(chǔ)化學(xué)成分及合金化處理研究.pdf

1、基于床身件所固有的結(jié)構(gòu)特點和導(dǎo)軌面的高性能要求，獲得高強度、高彈性模量、低應(yīng)力床身件是提高機床加工精度和精度保持性的重要手段。本課題在提高碳當(dāng)量的前提下，通過C、Si、Mn、S四個元素的合理組配，控制CE、Si/C比和Mn/S比等合成參量并進(jìn)行合金化處理，實現(xiàn)高碳當(dāng)量、高硅碳比、高彈性模量、低應(yīng)力HT300高端數(shù)控機床床身鑄件的低成本批量穩(wěn)定生產(chǎn)。
　　大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析結(jié)果表明，成分因素對HT300材質(zhì)的力學(xué)性能有重要影響。

2、在高碳當(dāng)量的成分條件下，Si/C比的提高對彈性模量的提升作用很弱，當(dāng)Si/C比超過0.6以后，彈性模量隨著硅碳比的增加而降低，而Si/C比對強度和硬度的提升作用十分明顯，為了獲得良好的力學(xué)性能，Si/C比維持在0.6左右效果最佳；當(dāng)Mn/S比在7～15范圍時，隨著Mn/S比的增加，灰鑄鐵的彈性模量、強度、硬度均在減小；加入0.5％左右的銅進(jìn)行低合金化處理或者通過SiBaSb孕育進(jìn)行微合金化處理對HT300材質(zhì)的力學(xué)性能有明顯的提升作用。

3、
　　獲得的HT300材質(zhì)的組織主要由珠光體和A型石墨組成。珠光體占基體總量的95%～98%，A型石墨占石墨總量的85%～95%。成分優(yōu)化后高碳當(dāng)量成分的鑄件，其應(yīng)力有了明顯的減少，碳當(dāng)量增加3.57%(從3.64%升高到3.77%)，床身件的平均應(yīng)力值下降了40%，最大主應(yīng)力下降29.5%。
　　將成分因素控制在CE=3.75%～3.85%、Si/C=0.57～0.63、Mn/S=9～13，再添加0.4%～0.6%Cu或0