高端数控机床铸件材料质量的控制及管理

   数控机床铸件的内在质量主要包括化学成分、金相组织、力学性能等。内在质量的好与坏，除内部铸造缺陷外，其它方面主要依赖于铁液的熔炼与炉前处理。笔者公司主要使用2台10t/h双排大间距热风冲天炉进行熔炼，个别铸件使用双联熔炼。为铸件内在质量，需要严格控制熔炼工艺。

冲天炉的经济技术指标为：出炉温度、熔化率、铁焦比、风焦比等，通常认为铁液的出炉温度是主要技术指标。

对于出炉温度，国内与在认识和要求方面存在较大差距，是铸造厂对   铁液的出炉温度要求。经调查，国内多数企业冲天炉熔炼的铁液温度均不高。

国内冲天炉熔炼控制的出炉温度较低很多，究其原因主要是国内铸造厂过分追求铁焦比，忽视熔炼质量，出炉温度的控制以不产生冷隔、浇不足等铸造缺陷为基础来确定。

研究表明，铸铁熔炼存在一个“临界温度”（约1500～1550℃），在临界温度以下，随着铁液温度的升高并适当静置，可以细化石墨，细化基体。铁液温度对铁液中的C、Si、O有重要影响，研究表明，铁液存在一个“平衡温度”，在平衡温度以下，铁液中的O以氧化物的固相存在（Si+O2→SiO2），氧化夹渣严重；在平衡温度以上，铁液中的C与铁液中的SiO2发生反应，Si还原产生CO气体，铁液中溶O量降低，Si、Mn的烧损降低，铁液净化，凝固时过冷度增大，增加了铁液的受孕能力，孕育增加。一般认为，铁液的平衡温度高于1480℃。生产证明，随着温度的提高，抗拉强度、硬度、成熟度也相应提高。

根据以上所述，并结合实际生产情况，将冲天炉的出炉温度确定为1490～1510℃，生产中以出炉温度为   原则。这样铸件的质量明显，废品率降低，铁液的各项冶金指标明显，公司的冲天炉铁液出炉技术要求。

随着出炉温度的提高，铸件的综合废品率呈逐渐降低趋势，尤其是熔化废品所占比例直线下降，废品率的降低弥补了多用焦炭、用   焦炭的成本上升。