[发明专利]机床床身材料有效

专利信息
申请号: 201711056467.8 申请日: 2017-11-01
公开(公告)号: CN108034883B 公开(公告)日: 2019-12-27
发明(设计)人: 肖建兵;吴建华 申请(专利权)人: 郴州雄建机床铸造有限公司
主分类号: C22C37/10 分类号: C22C37/10;C22C33/08;C22C33/06;C22C32/00;C21D1/06;C21D5/00
代理公司: 43212 郴州大天知识产权事务所(普通合伙) 代理人: 徐起堂
地址: 424500 *** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 机床 床身 材料
【说明书】:

发明公开了一种机床床身材料,为合金化铸铁材料,所含化学成份及重量份为C:2.9‑3.1%、Si:1.6‑1.9%、Mn:0.8‑1.1%、P:0.07‑0.1%、S:0.06‑0.09%、B:0.03‑0.04%、Ca:0.008‑0.019%、Sr:0.005‑0.01%,余量为Fe。所述材料由如下重量份的原料熔铸而成:原生铁20‑30%、回炉料25‑35%、废钢35‑55%、增碳剂为金属炉料总重的1‑1.5%、锰铁合金0.1‑0.3%、硅铁合金0.5‑0.85%、硼铁合金0.2%、特殊强效孕育剂0.3%。

技术领域

本发明涉及一种合金材料,尤其涉及一种用于机床床身生产的机床床身材料。

背景技术

机床床身,是给机械加工元件提供支撑、传动和保证加工精度的基础。需有具有足够的刚度、良好的抗磨损性、较高的硬度、自润滑性和吸震性能。因此,机床床身本身的材料性质对机床的使用性能和寿命影响很大。在当前的市场环境下,产品除质量性能竞争外,价格竞争也十分突出,客户对产品的要求是质量好,价格低。只有质量好,价格低的产品在市场竞争里才处于优势,否则将没有市场。

目前现有的机床床身材料在生产中除了碳、硅、锰、磷、硫常规五大元素为基础外,还添加了铜、钼、镍、铬金属元素,是合金化得到的铸铁材料,即铬系合金化耐磨铸铁,如牌号为GM246的铸铁。这种材料在市场上占60%以上。但是,这种材料存在严重的缺点:1.为了提高淬透性,使淬火后得到高硬度组织,达到技术要求上所需的表面硬度,需要加入大量铜、镍、钼贵重金属,导致生产成本增高;2.由于添加了大量的合金元素,铁水的缩性也会增大,产品容易产生缩孔,缩松内在铸造缺陷,导致产品的刚性将受到影响,将大大降低使用性能,严重会使产品报废;3.由于合金的加入量较大,很容易造成成份偏析,造成硬度不均匀,工作面磨损不一致,长期使用,会导致机床的加工精度变差,缩短机床的使用寿命;4.由于该材料在铸态转变中有铁素体析出,只有少量的碳化物,提高耐磨性主要依靠后期表面淬火处理,碳化物在热处理过程中由珠光体析出,由于淬火时间短,铁素体来不及奥氏体化,无法通过激冷转化成碳化物,热处理过程中因受热不均匀的影响,就会造成热处理面硬度不均匀,甚至有时热处理后达不到要求,需要重新热处理。

研发出一种成本低、能提高机床使用性能和寿命的新型机床床身材料迫在眉睫。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种成本低、能提高机床使用性能和寿命的新型机床床身材料。

为了解决上述技术问题,本发明的机床床身材料为合金化铸铁材料,所含化学成份及重量份为C:2.9-3.1%、Si:1.6-1.9%、Mn:0.8-1.1%、P:0.07-0.1%、S:0.06-0.09%、B:0.03-0.04%、Ca:0.008-0.019%、Sr:0.005-0.01%,余量为Fe。

所述材料由如下重量份的原料熔铸而成:原生铁20-30%、回炉料25-35%、废钢35-55%、增碳剂为金属炉料总重的1-1.5%、锰铁合金0.1-0.3%、硅铁合金0.5-0.85%、硼铁合金0.2%、特殊强效孕育剂0.3%;所述特殊强效孕育剂化学成份为Si:45-60%、Ba:2-4%、Ca:1-2%、Sr:0.8-1.5%,余量为Fe。

作为优选,所述材料由如下重量份的原料熔铸而成:原生铁20%、回炉料25%、废钢55%、增碳剂为炉料总重的1.5%、锰铁合金0.2%、硅铁合金0.85%、硼铁合金0.2%、特殊强效孕育剂0.3%;所述特殊强效孕育剂化学成份为Si:55%、Ba:2%、Ca: 2%、Sr:1.5%,余量为Fe。

所述材料铸态硬度200-250HB、抗拉强度>300MPa、表面淬火后的表面硬度52-58HRC、快速磨损径向磨损值0.065-0.07mm。

本发明的机床床身材料为含硼铸铁,可以采用常规熔铸方法熔铸。

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