奧氏體不銹鋼在工業(yè)中 廣泛的應(yīng)用,尤其對于一些化工行業(yè)的過流部件一般都采用奧氏體不銹鋼或其他不銹鋼。我公司生產(chǎn)化工泵,很多部件以奧氏體不銹鋼為主,大多數(shù)采用鑄件加工。由于鑄件不銹鋼表面相對于加工面不夠光亮,所以在我公司內(nèi)部俗稱“黑皮”。本文主要講述奧氏體及雙相不銹鋼的加工,以下就簡稱“不銹鋼”。不銹鋼切削性 差,“黑皮”的硬度較高,這都成為了不銹鋼鑄件加工的難點。
1.“黑皮”的形成
不銹鋼鑄件澆鑄成形后,需要經(jīng)過清砂、打磨、熱處理以及拋丸等工藝處理,然后進行酸洗鈍化,表面形成致密氧 化膜,表皮顏色相對于加工表面不夠光亮,就形成了“黑皮”。
2.加工難點
1)不銹鋼鑄件經(jīng)過拋丸和酸洗鈍化后,表面形成致密的氧 化膜,經(jīng)過檢測“黑皮”硬度達到380HBW左右,硬度較高,一般刀片很難承受;同時存在不平整的澆冒口,對于刀刃來說就形成了斷續(xù)切削,就決定了刀片本身的硬度又不能夠太硬,增加了加工難度。
2)不銹鋼本身屬于較難加工材料,相對于碳鋼,比較容易粘刀,本身具有和塑性,不容易斷屑,主要有以下幾種特點:
一,加工硬化嚴重。因為不銹鋼的塑性大,塑性變形時晶格歪扭,系數(shù)很大;且奧氏體不夠穩(wěn)定,在切削應(yīng)力的作用下,部分奧氏體會轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體;再加上化合物雜質(zhì)在切削熱的作用下,易于分 解呈彌散分布,使切削加工時產(chǎn)生硬化層。加工硬化層的 可達切削 的1/3或 大;硬化層的硬度比原來的提高1.4--2.2倍。前一次進給或前一道工序所產(chǎn)生的加工硬化現(xiàn)象嚴重影響后續(xù)工序的順利進行。在不銹鋼中,以奧氏體和雙相不銹鋼(奧氏體+鐵素體)的加工硬化現(xiàn)象較為突出。
,切削力大。不銹鋼,其伸長率超過45鋼的1.5倍以上,使切削力增加。同時,不銹鋼的加工硬化嚴重,熱,進一步增大了切削抗力,切屑的卷曲折斷也比較困難。因此加工不銹鋼的切削力大。
第三,切削溫度高。切削時塑性變形及與刀具間的摩擦都很大,產(chǎn)生的切削熱多;加上不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)約為45鋼的1/3,大量切削熱都集中在切削區(qū)和刀一屑接觸的界面上,散熱條件差。在相同的條件下,不銹鋼的切削溫度比45鋼高2000C左右。不銹鋼導(dǎo)熱性差,在加工過程中,切屑帶走的熱量就少,刀片受溫度影響就大,刀刃容易過熱,加速刀刃的磨損。
第四,切屑不易折斷、易粘結(jié)。不銹鋼的塑性、韌性都很大,車加工時切屑連綿不斷,不僅影響操作的順利進行,切屑還會擠傷己加工表面。
在高溫、高壓下,不銹鋼與其他金屬的親和性強,易產(chǎn)生粘附現(xiàn)象并形成積屑瘤,既加劇刀具磨損,又會出現(xiàn)撕扯現(xiàn)象而使己加工表面惡化。
第五,刀具易磨損。切削不銹鋼過程中的親和作用,使刀一屑間產(chǎn)生粘結(jié)、擴散,從而使刀具產(chǎn)生粘結(jié)磨損、擴散磨損,致使刀具前刀面產(chǎn)生月牙洼,切削刃還會形成微小的剝落和缺口;加上不銹鋼中的碳化物(如TiC)微粒硬度很高,切削時直接與刀具接觸、摩擦,擦傷刀具,還有加工硬化現(xiàn)象,均會使刀具磨損加劇。
如果將澆注面向下或位于側(cè)面的話,金屬液中的氣體、熔渣及鑄型中得砂粒都會上浮,因此鑄件的上部有可能會出現(xiàn)氣孔、夾渣、砂眼等缺陷,但下部的質(zhì)量還是比較好的。為了工件工作面的質(zhì)量,好是采用立澆的形式,并使圓周面處于側(cè)面,這樣可以質(zhì)量均勻一致。
為了防止鑄件的薄壁部位各種不良現(xiàn)象,在澆鑄的時候,盡量將面積較大的薄壁位于鑄件的下部,或使其處于側(cè)壁或傾斜。而鑄件的厚大部分而言,要想獲得 的品質(zhì),應(yīng)放在頂部或在分型面的側(cè)面,主要是為了便于安放冒口進行補縮,防止缺陷的產(chǎn)生。
由于鑄件的質(zhì)量與澆鑄的也是有直接關(guān)系的,因此針對不同的要求,也要選擇與之相應(yīng)的進行澆注,從而獲得的 鑄件。那么鑄造的時候,澆注面應(yīng)該怎么設(shè)置比較好呢?
熔模鑄造也是鑄件的成型工藝之一,既然用到了這種鑄造方式,那勢必會涉及到蠟料系統(tǒng)。有哪些是經(jīng)常用來進行熔模鑄造的?
熔模鑄造過程中,有三種蠟料系統(tǒng)可以選用,不同的系統(tǒng)下針對的鑄件以及操作方式都是不同的。首先向大家介紹的是低溫蠟料,以蠟基模料為主,主要用于熔點小于70度,尺寸及表面要求不高的鑄件的制作。使用完之后,這種蠟料還能進行回收,充分發(fā)揮其利用率。
其次是中溫蠟料,主要原料是松香—蠟基模料和填充模料,適用于尺寸及表面要求較高的零件。后的高溫蠟料也有很好的性能,松香—塑料基、塑料或鹽基模料作為主要原料能 良好的熱穩(wěn)定性,因此中、大型鑄件的生產(chǎn)使用的都是這種蠟料系統(tǒng)。的不足是成本比較高,這將是后期要克服的難題所在。
而不銹鋼鑄件之所以比較受歡迎,主要是因為它的鑄造過程中運用了離心鑄造技術(shù),這種技術(shù)在實施的是有著很高的質(zhì)量標準,可以 的控制鑄件中所含雜質(zhì)的比例,所以可以避免因雜質(zhì)過程而造成的不銹鋼鑄件質(zhì)量不達標。當然不銹鋼鑄鑄件也不僅僅只是運用在機械行業(yè),因其良好的品質(zhì)和性能,它的應(yīng)用范圍非常的廣泛,有廣闊的發(fā)展前景。
各類鑄件都可以作為機械設(shè)備中的一部分來使用,所以機械行業(yè)的發(fā)展也帶動了鑄件行業(yè)的不斷進步,不銹鋼鑄件當然也包括在內(nèi)?;剡^頭來看看,運用在機械設(shè)備上的鑄件也是一直在 新?lián)Q代,從初的鐵鑄件到如今的不銹鋼鑄件,都是發(fā)展的必然趨勢。