鑄鐵平臺的時效處理
鑄鐵平臺的時效處理是能降低殘余應力,使工件尺寸精度穩定的方法都叫"鑄鐵平臺時效"。常用時效方法有自然時效、熱時效、振動時效等等。
一、自然時效是較早的時效方法。它是把鑄鐵平臺毛坯件露天放置于室外,經過幾個月至幾年的風吹、日曬、雨淋和季節的交替變化,促使殘余應力發生松弛而使尺寸精度獲得穩定。
自然時效的優點是:鑄鐵平臺尺寸穩定性好,方法簡單易行,。缺點是:生產周期長,生產效率低,占用場地大,不易管理,不能及時發現構件內的缺陷,已逐漸被淘汰。
二、熱時效:將鑄鐵平臺鑄件由室溫緩慢、均勻加熱至550℃左右,保溫4-8小時,再嚴格控制降溫速度至150℃以下出爐。熱時效工藝要求是嚴格的,如要求爐內溫差不大于±25℃,升溫速度不大于50℃/小時,降溫速度不大于20℃/小時。爐內溫度不許超過570℃,保溫時間也不易過長,如果溫度高于570℃,保溫時間過長,會引起鑄鐵平臺強度降低。如果升溫速度過快,在升溫中薄壁處升溫速度比厚壁處快的多,鑄鐵平臺各部分的溫差急劇增大,會造成附加溫度應力。如果附加應力與鑄鐵平臺本身的殘余應力疊加超過強度限值,就會造成鑄鐵平臺開裂。
熱時效如果降溫不當,會使時效效果大為降低,甚至產生與原殘余應力相同的溫度應力(二次應力),并殘留在構件中,從而破壞了已取得的熱時效效果。
熱時效的優點是:周期短、構件尺寸穩定性較好、便于管理。缺點是:一次性投資大、能耗高、成本高、溫度難以控制、勞動、環境污染嚴重。所以逐步被振動時效取代。
三、振動時效:鑄鐵平臺的振動時效是"錘擊松弛法"(敲擊時效)的發展。可用木錘.橡皮錘.紫銅錘等,敲構件的合適部位,可激起構件共振。如用拾振器.測振儀和光線示波器可記錄下構件作自由衰減振動的振型。錘擊松弛法是給鑄鐵平臺毛坯件一個沖擊力,擊起工件的響應,工件以自己的固有頻率和衰減的振幅作減幅振動。敲擊后的振幅大,在構件內引起的"振動力"也大。這一振動力多次反復作用,當它與殘余應力迭加時,在應力集中處超過材料的屈服值σ.,引起局部塑性變形,松弛了應力,使應力峰值降低。振動時效,在稱之為"V.S.R"技術,它是Vibratory Stress Reliele的縮寫。它是在激振器的周期性外力(激振力)的作用下,使鑄鐵平臺共振,進而松弛殘余應力,提高構件的松弛剛度,使其尺寸穩定的方法。振動時效是熱時效的補充和發展,可在很大范圍內代替熱時效。