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灰铸铁(HT)
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性能特点:
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良好的减震性:灰铸铁中石墨呈片状,这些片状石墨能够在基体组织中起到割裂作用,当机床受到振动时,石墨片可以像微小的弹簧一样吸收和耗散能量,有效减少振动。例如,在普通车床床身的应用中,使用灰铸铁能够使机床在加工过程中保持稳定,减少因振动引起的加工误差。
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良好的耐磨性:灰铸铁的基体组织(如珠光体)和石墨片的协同作用使其具有较好的耐磨性。在相对滑动的工作条件下,石墨片可以起到润滑和储油的作用,降低摩擦系数。如机床的导轨部分,采用灰铸铁可以在长期的使用过程中保持良好的精度。
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良好的铸造性能:灰铸铁的流动性好,在铸造过程中能够很容易地充满复杂的型腔,并且凝固时的收缩率小,不容易产生缩孔、缩松等铸造缺陷,这使得它非常适合用于制造形状复杂的机床部件。
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应用范围:常用于制造机床床身、工作台、立柱、横梁等大型基础部件,其中最常用的是 HT200 - HT300 系列,这些型号的灰铸铁能够提供足够的强度和刚度来满足机床的基本要求。
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球墨铸铁(QT)
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性能特点:
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高强度和韧性:球墨铸铁中的石墨呈球状,对基体的割裂作用较小,使得球墨铸铁的力学性能远高于灰铸铁。其抗拉强度可以达到 400 - 900MPa,延伸率可达 2% - 18%。这种高强度和韧性的组合使得球墨铸铁能够承受较大的载荷和冲击力,适用于一些对强度要求较高的机床部件。
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良好的加工性能:球墨铸铁在切削加工时,由于其组织结构相对均匀,切削力比较稳定,刀具磨损较小,加工后的表面质量较好。同时,它还可以通过热处理进一步提高其性能,如淬火和回火可以提高其硬度和耐磨性。
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应用范围:常用于制造机床的主轴、齿轮、曲轴等关键的传动部件。例如,在一些高精度的磨床中,球墨铸铁制造的主轴能够在高速旋转的情况下保证足够的强度和精度。
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蠕墨铸铁(RuT)
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性能特点:
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综合性能优异:蠕墨铸铁的石墨形态介于片状和球状之间,呈蠕虫状。这种石墨形态使得蠕墨铸铁具有比灰铸铁更高的强度和韧性,同时又保持了较好的导热性和减震性。其抗拉强度一般在 300 - 500MPa 之间,延伸率可达 2% - 6%。
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良好的抗热疲劳性能:在机床工作过程中,一些部件可能会受到反复的热作用,如机床的热交换器、某些靠近热源的结构件等。蠕墨铸铁由于其良好的导热性和抗热疲劳性能,能够在这种环境下保持较好的性能,减少因热应力引起的裂纹和变形。
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应用范围:适用于制造一些既需要承受一定载荷又需要有良好的导热性和抗热疲劳性能的机床部件,如机床的热交换器外壳、某些高温环境下工作的支撑部件等。
总体而言,对于
机床铸铁材质的选择需要根据具体的机床部件功能、工作环境和性能要求来综合考虑。如果注重减震性和铸造性能,灰铸铁是一个很好的选择;如果需要高强度和韧性,球墨铸铁更合适;而对于一些对综合性能和抗热疲劳性能要求较高的部件,蠕墨
铸铁则有其优势。