通過(guò)工藝控制來(lái)提高機(jī)床床身的耐磨性,可從鑄造工藝、熱處理工藝、表面處理工藝等方面著手,具體如下:
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合理選擇鑄造方法:不同的鑄造方法對(duì)機(jī)床床身的組織和性能有不同影響。例如,采用精密鑄造能使鑄件獲得更致密的組織、更高的尺寸精度和表面質(zhì)量,減少鑄造缺陷,從而提高耐磨性。壓力鑄造在高壓下將液態(tài)金屬充型和凝固,可使鑄件內(nèi)部組織更加致密,提高其耐磨性。
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優(yōu)化鑄造工藝參數(shù):嚴(yán)格控制熔煉溫度和時(shí)間,確保金屬液的純凈度和均勻性,減少雜質(zhì)和氣體的含量,避免出現(xiàn)夾雜物、氣孔等缺陷而降低耐磨性。同時(shí),合理調(diào)整澆注溫度和速度,澆注溫度過(guò)高會(huì)使晶粒粗大,降低耐磨性;澆注溫度過(guò)低則可能導(dǎo)致冷隔、澆不足等缺陷。澆注速度過(guò)快或過(guò)慢也會(huì)影響鑄件的質(zhì)量和組織,進(jìn)而影響耐磨性。
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控制冷卻速度:采用合適的冷卻方式和冷卻介質(zhì),控制鑄件的冷卻速度。例如,對(duì)于一些需要較高耐磨性的機(jī)床床身,可采用金屬型鑄造或在砂型中設(shè)置冷鐵等方式,加快冷卻速度,細(xì)化晶粒,提高鑄件的強(qiáng)度和硬度,進(jìn)而提高耐磨性。但冷卻速度不宜過(guò)快,以免產(chǎn)生過(guò)大的內(nèi)應(yīng)力,導(dǎo)致鑄件開(kāi)裂。
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正火處理:正火可細(xì)化晶粒,消除鑄造應(yīng)力,改善鑄件的組織結(jié)構(gòu),提高其強(qiáng)度和硬度,從而增強(qiáng)耐磨性。對(duì)于中碳或中碳低合金鋼材質(zhì)的機(jī)床床身,正火處理能使珠光體組織更加均勻細(xì)小,提高材料的綜合性能。
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淬火與回火:根據(jù)機(jī)床床身的材料和使用要求,選擇合適的淬火和回火工藝。淬火能使金屬獲得馬氏體等強(qiáng)化相,提高硬度和強(qiáng)度,但淬火后材料內(nèi)部存在較大的內(nèi)應(yīng)力,需要及時(shí)進(jìn)行回火處理。回火可以消除內(nèi)應(yīng)力,穩(wěn)定組織,調(diào)整硬度和韌性的平衡,進(jìn)一步提高耐磨性。例如,對(duì)于高碳合金鋼制作的機(jī)床床身,采用合適的淬火回火工藝,可使其獲得高硬度、高耐磨性的回火馬氏體組織。
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表面淬火:對(duì)機(jī)床床身的工作表面進(jìn)行表面淬火,如感應(yīng)淬火、火焰淬火等,可使表面獲得高硬度、高耐磨性的馬氏體組織,而心部仍保持較好的韌性。這樣既能滿足機(jī)床床身在工作時(shí)表面的耐磨要求,又能保證整體的強(qiáng)度和韌性。例如,對(duì)機(jī)床導(dǎo)軌表面進(jìn)行感應(yīng)淬火,可顯著提高導(dǎo)軌的耐磨性,延長(zhǎng)機(jī)床的使用壽命。
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氮化處理:通過(guò)氮化處理,在機(jī)床床身表面形成一層硬度高、耐磨性好的氮化層。氮化層不僅具有良好的耐磨性,還能提高抗腐蝕性和抗咬合性。例如,氣體氮化、離子氮化等方法可使機(jī)床床身表面形成均勻、致密的氮化層,有效提高其耐磨性。
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鍍硬鉻處理:鍍硬鉻是一種常用的表面處理方法,能在機(jī)床床身表面形成一層硬度高、光潔度好的鉻層,可大大提高表面的耐磨性和抗腐蝕性。鍍鉻層的硬度可達(dá) HV800 - 1200,能顯著降低摩擦系數(shù),減少磨損。
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激光表面處理:利用激光束對(duì)機(jī)床床身表面進(jìn)行處理,如激光淬火、激光熔覆等。激光淬火可使表面快速加熱和冷卻,獲得超細(xì)的馬氏體組織,提高表面硬度和耐磨性。激光熔覆則可在表面熔覆一層具有良好耐磨性的合金涂層,進(jìn)一步提高機(jī)床床身鑄造的耐磨性能。