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自然時效的優(yōu)點是鑄鐵平臺尺寸穩(wěn)定性好,方法簡單易行,綠色環(huán)保。缺點是生產(chǎn)周期長,占用場地大,不易管理,不能及時發(fā)現(xiàn)鑄鐵平臺毛坯件內(nèi)的缺陷,已逐漸被淘汰。
種是振動時效:振動時效從80年代初起逐步進(jìn)入實用階段,鑄鐵方箱振動時效處理則在不加熱也不象自然時效那樣費時的情況下,用給鑄鐵平臺施加一定頻率的振動使其內(nèi)應(yīng)力得以釋放,從而達(dá)到時效的目的。振動時效在外稱之為"V.S.R"技術(shù),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,使構(gòu)件共振,進(jìn)而松弛殘余應(yīng)力,鑄鐵檢驗平臺提高構(gòu)件的松弛剛度,使其尺寸穩(wěn)定的方法。
鑄鐵平臺的振動時效是"錘擊松弛法"(敲擊時效)的發(fā)展??捎媚惧N、橡皮錘、紫銅錘等,敲鑄鐵平臺的合適部位,可激起鑄鐵平臺共振。如用拾振器、鑄鐵平臺測振儀和光線示波器可記錄下鑄鐵平臺作自由衰減振動的振型。錘擊松弛法是給鑄鐵平臺一個沖擊力,擊起鑄鐵平臺的響應(yīng),鑄鐵平臺以自己的固有頻率和迅速衰減的振幅作減幅振動。敲擊后的初振幅大,在鑄鐵平臺內(nèi)引起的"振動力"也大。這一振動力多次反復(fù)作用,當(dāng)它與殘余應(yīng)力迭加時,在應(yīng)力集中處超過材料的屈服 σ,鑄鐵平板引起局部塑性變形,松弛了應(yīng)力,使應(yīng)力峰值降低。
振動時效是熱時效的補(bǔ)充和發(fā)展,檢驗平臺可在很大范圍內(nèi)代替熱時效。歐美等 依靠計算機(jī)進(jìn)行FEM有限元分析,配以的測振儀器,使振動時效達(dá)到 的境界。
一三種是人工時效處理:若采用將鑄鐵平臺加熱到較高溫度,檢驗平臺并較短時間進(jìn)行時效處理的時效處理工藝,稱為人工熱時效處理;
人工熱時效處理將鑄鐵平臺毛坯件由室溫緩慢、均勻加熱至550℃左右,保溫4-8小時,再嚴(yán)格控制降溫速度至150℃以下出爐。熱時效工藝要求是嚴(yán)格的,劃線平臺如要求爐內(nèi)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(nèi)高溫度不許超過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(qiáng)度降低。減震墊鐵如果升溫速度過快,鑄鐵平臺毛坯件在升溫中薄壁處升溫速度比厚壁處快的多,鑄鐵平板毛坯件各部分的溫差急劇增大,會造成附加溫度應(yīng)力。如果附加應(yīng)力與鑄鐵平臺毛坯件本身的殘余應(yīng)力疊加超過強(qiáng)度 ,會造成鑄鐵平臺毛坯件開裂鑄鐵件定做。
熱時效如果降溫不當(dāng),會使時效效果大為降低,甚至產(chǎn)生與原殘余應(yīng)力相同的溫度應(yīng)力(二次應(yīng)力),并殘留在鑄鐵平臺毛坯件中,鑄鐵平臺從而破壞了已取得的熱時效效果。
鑄鐵平臺毛坯件熱時效的優(yōu)點是周期短、鑄鐵平臺尺寸穩(wěn)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、勞動強(qiáng)度高、鑄鐵方箱環(huán)境污染嚴(yán)重。所以逐步被振動時效取代。