浅谈铸造工艺对机械轴承座性能的影响论文_宋友海

1导言本文结合当前铸造工艺对于机械轴承座的性能影响背景研究分析，通过试验对铸造工艺对机械轴承座冲击性能和耐磨性能的影响进行了研究，确定了最优的铸造工艺参数。2铸造工艺对机械轴承座性能影响的背景分析众所周知，轴承是当代化机械中最为主要的零部件，对于机械设备的正常运行具有重要的作用。轴承的基本作用主要是对机械旋转体进行有效的支撑，从而降低运行过程中产生的摩擦，可有效降低其摩擦力对于机械设备零部件所造成的磨损，从而延长机械设备应用寿命，而且还能够有效的提升其回转的精度，其能够承载多种负载并且将其分解，提高机械设备的性能和安全性。轴承座这一构件具有减轻轴承扭动和振动的作用，进而为机械设备的正常运行提供有效的支撑。可以看出轴承座对于机械设备的正常运行具有重要的作用，因此可以看出轴承座的质量和性能对于机械设备的正常运行具有重要的作用。同时，轴承座的质量和轴承的应用具有密切的关系，如果轴承座的性能和质量不能够符合实际工作的要求或者相关行业标准，那么很可能会影响轴承的使用寿命和工作效率，因此加强对于轴承座的相关研究具有十分重要的意义。机械轴承座的工作强度非常的大，其不仅需要承受来自上层机械设备的自重以及其所产生的作用力的影响，同时其工作过程中振动、粉尘等都会对其造成影响，在这样非常恶劣的工作环境之下工作，造成轴承座比较容易出现超负荷工作，进而造成其出现变形以及断裂等方面的问题。同时，轴承座的生产加工工艺是比较复杂的，由于轴承座具有结构复杂、热形变不均匀等方面的特点，导致其在铸造过程中容易在不均衡的热环境下，形态发生变化。另外，随着工业的快速发展，对于机械的精密度和可靠性的要求都在不断提升，因此对于轴承座的精度和质量方面的要求也在不断提高，这就对轴承座的铸造工艺提出了更高的要求。因此，需要加强轴承座铸造工艺的而研究，通过优化轴承座铸造的各项参数来提高其质量和性能，从而满足工业发展的需求。3实验材料与方法研究分析3.1试验材料和铸造工艺参数试验材料为机械轴承座用ZG35CrMo钢。轴承座的尺寸为2360mm×1640mm×1280mm，壁厚为52～256mm。其化学成分采用SPECTROXEPOS型X射线光谱仪测试。铸造工艺选取重力浇注系统。3.2铸造工艺参数为了提升机械轴承座的性能和质量，需要对其铸造工艺进行优化，本实验选用的是重力浇注系统，应用该系统进行铸造工艺参数的优化。在具体的铸造工艺中选择以下的铸造参数：在浇注温度的选择上，选择1460℃、1480℃、1500℃、等进行研究，并且控制统一的浇注时间，浇注时间控制在90S。另外为了优化浇注时间，研究统一温度下不同浇注时间对于机械轴承座性能，在1530℃浇注时，控制浇注时间在合理的范围之内。3.3测试方法在轴承座铸造完成之后，制作标准V型缺口试样作为冲击试样，完成冲击试验之后，应用JSM6510型扫描电子显微镜（SEM）来对试样的情况进行仔细的观察。磨损试验的试样制作成准50mm×10mm试样，磨损试验在MM200型磨损试验机上进行测试。MM200型磨损试验机的参数按照以下进行设置：转速400r/min，工作压力为100N，磨损时间为30min，整个实验都在室温下进行。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在实验过程中，为了确保试验结果的准确性，而且具有可比性，应保持磨损材料的保持一致。在实验磨损完成之后，应用JSM-1型扫描电镜来对其形貌图进行仔细的观察。4试验结果4.1冲击性能在冲击试验完成之后，发现轴承座的冲击吸收能随着温度的升高呈现出先增大后减小的趋势。当浇注温度为1460℃时，冲击试验结果显示试样的冲击吸能为69J，试验结果显示此时的冲击性能最差；当浇注温度为1480℃时，冲击试验结果显示试样的冲击吸能能力为75J，冲击吸收能力较之前有一定的提升；当浇注温度为1520℃时，冲击试验结果显示试样的冲击吸能能力为88J，冲击吸收能力较之前提升比较明显；当浇注温度为1530℃时，冲击试验结果显示试样的冲击吸能能力为97J，这也是试验结果显示的试样最大冲击吸收能，之后随着浇注温度的升高，试样的冲击能出现了下降，当浇注温度为1540℃时，冲击试验结果显示试样的冲击吸能能力为91J。根据冲击试验结果判断，为了使机械轴承座呈现出最佳的冲击性能，温度应控制在1530℃。在确定1530℃下机械轴承座最佳冲击性最好之后，对不同浇注时间对试样冲击性能影响进行分析，发现随着浇注时间的延长，其冲击性能也表现出先增大后减小的特点。在浇注时间为45S的条件下，冲击试验结果显示实验的冲击吸收能为61J；在浇注时间为60S的条件下，冲击试验结果显示试件的冲击吸收能为68J；在浇注时间为75S的条件下，冲击试验结果显示实验的冲击吸收能为79J；在浇注时间为90S的条件下，冲击试验结果显示实验的冲击吸收能为97J，这也是试件冲击实验结果中获得的最大冲击吸收能，也就是说在90S的浇注时间下试件的冲击性能最佳，而随着时间的继续延长，冲击实验结果显示试件的冲击吸收能逐渐下降。同时，扫描电子显微镜的扫描结果显示，1530℃下浇注出的试件冲击端口是最细的，而且最深，这也说明1530℃下浇注的试件具有最好的冲击性能。4.2耐磨损性能浇注温度对试件的耐磨性能的影响呈现出随温度增加先减小后增大的趋势，在浇注温度为1530℃时，试件的磨损体积为14×10-3mm3，在1520℃和1540℃的浇注温度下，试件的磨损体积分别任17×10-3mm3和18×10-3mm3。然后对浇注时间对于试件磨损的影响进行研究，发现也呈现出随着时间的延长先减少后增大的趋势，并且在浇注时间为90s时，试件的磨损体积最小，为14×10-3mm3，而浇注时间为75s和105s时，试件的磨损程度分别为28×10-3mm3和20×10-3mm3。综合实验结果可以看出，轴承座的冲击性能和磨损性能均在浇注温度为1530℃，浇注时间为90s时达到最佳，从而可以确定轴承座的最佳浇注温度为1530℃，最佳浇注时间为90s。4.3导热性能分析在整个加热的过程中其温度会过高，而标钢则容易致使铸件发生脱碳现象，依照锰钢厚度可对保温时间进行合理计算，一般主要选用25mm/h的主要计算方式，只有这样，才可以保证碳化物可以充分的溶解。此外，要进行一定的预热与加热两个环节的操作，还需采取迅速冷却方式，其主要起到了韧性处理的基本作用。5结论综上所述，轴承座对机械设备的运行有着重要的作用，而受到内外因素共同影响，导致轴承座容易出现变形以及断裂等问题，因此需要提高轴承座的质量和性能。铸造工艺对于轴承座的质量和性能有着比较大的影响，因此本文对铸造时的参数条件对轴承座质量和性能的影响进行了研究，并且发现在1530℃、90s的浇注工艺下，轴承座具有最佳的冲击和耐磨性能。参考文献：[1]刘江波,刘晓璇.铸造工艺对机械轴承座性能的影响[J].热加工工艺,2018,47(05):115-117+120.

论文作者:宋友海

论文发表刊物:《中国建筑知识仓库》2019年02期

论文发表时间:2019/8/13

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