高刚度低应力球墨铸铁的研究与应用

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• 作者：卫东海李克锐吴现龙李桐赵怀普
• 会议时间：2014-08-06
• 关键词：高刚度低应力球墨铸铁 ; 铸造工艺 ; 热时效处理 ; 性能优化
• 作者单位：郑州机械研究所,河南郑州,450001
• 母体文献：第九届全国铸铁及熔炼学术会议暨机床铸铁件技术研讨会论文集
• 会议名称：第九届全国铸铁及熔炼学术会议暨机床铸铁件技术研讨会
• 会议地点：广西玉林
• 主办单位：中国机械工程学会铸造分会
• 语种：chi

摘要

机床床身铸件的材质刚度、残余应力和变形是影响机床精度及精度保持性的重要因素,本研究通过拉伸试验、金相检验、SEM分析和大量的残余应力测量等方法,研究了合金元素(Cu、Mn、Sn、Cr、yi)、Svc比、碳当量、打箱温度、时效处理等对灰铸铁、球墨铸铁的弹性模量和残余应力的影响,并浇注T型床身导轨试样以进行生产验证.结果表明,合金元素、Si/C比和珠光体对球铁的弹性模量均有较大的影响,球铁试样的弹性模量在147~177GPa之间;0.5~0.7%Cu0.4~0.6%Mn-0.04~0.06%Sn复合合金化的球铁试样能同时达到高抗拉强度(≥600MPa)和高弹性模量(≥160GPa);灰铸铁、球墨铸铁的残余应力均随着碳当量的增加而降低,较低的打箱温度有利于降低其残余应力;"阶梯式升温降温法"热时效能使灰铸铁和球墨铸铁的残余应力分别降至20MPa和50MPa以下;较高碳当量(4.4~4.6%)下采用0.5~0.7%Cu-0.4-0.6%Mn0.04~0.06%Sn复合合金化和"阶梯式升温降温法"热时效处理是获得高刚度低应力QT600-3球墨铸铁的有效技术措施.