浅谈铸造工艺对机械轴承座性能的影响

夏红贤

摘 要：铸造这种古老的加工制造方法在20世纪下半叶得到完善，而后，经过半个多世纪的创新与发展，逐步形成了自动化、大型化、高质量、精密化的铸造技术体系，并被广泛应用于机械制造领域。而机械轴承座的加工过程，因铸造时浇注温度与浇注时间的不同，对铸件的冲击以及磨损性能也会产生不同的影响。因此，本文以ZG35CrMo钢轴承座为例，运用试验比对的方法阐述铸造工艺对机械轴承座加工质量与铸件性能产生的影响。

关键词：铸造工艺；机械轴承座；性能；影响

由于机械轴承座在工作过程中，长时间受到摩擦力作用，极易产生铸件变形以及断裂等现象，影响机械设备的正常运转。因此，在铸造铸件时，应采取科学的铸造工艺，合理控制浇注温度与浇注时间，确保铸件的质量与精度满足标准要求。

一、试验准备与试验方法

（一）试验方法

下面以ZG35CrMo钢为主要原材料，采用取样试验的方法，对机械轴承座的磨损以及冲击性能进行剖析，首先借助于X射线光谱对钢材料的试样进行测试。机械轴承座冲击性能的测试试验，必须在室温条件下进行，试验时使用JB30A型冲击试验机，冲击试样的取样位置是标准的V型缺口，试验结束后，利用电子显微镜观察铸件的断面形态机理[1]。机械轴承座磨损试驗使用的试样直径是10mm×50mm，采用MM200型磨损试验机测试铸件的磨损性能。并利用JSM-1型扫描电镜观察铸件磨损后的表面形态。

（二）浇注温度与浇注时间

铸造工艺对机械轴承座性能的影响测试试验选取不同的浇注温度与浇注时间，对铸件冲击与磨损性能进行分析比对。

二、对铸件冲击性能的影响

（一）浇注温度对冲击性能的影响

经过试验测试，当浇注温度达到1460℃时，试样1的冲击吸收能为69J，此时的铸件冲击性能最差，冲击吸收功处于最小值。当浇注温度上升至1480℃时，试样2的冲击吸收能是75J，相比于试样1，冲击吸收能增长了9个百分点，当温度继续上升到至1500℃时，试样3的冲击吸收能达到了83J，比试样2的冲击吸收能增长了8个百分点，而浇注温度达到1530℃时，试样5的冲击吸收能为高达97J，与试样1相比，增长了28个百分点。但是，当浇注温度继续升高，达到1540℃时，试样6的冲击吸收能就下降了6个百分点，为91J，当浇注温度为1560℃时，试样7的冲击吸收能继续下降9个百分点，变为82J，由此可见，机械轴承座冲击吸收能随着浇注温度的不断升高，而呈现出先增强后减弱的态势。

（二）浇注时间对冲击性能的影响

经过试验测试，当浇注时间为45S时，试样8的冲击吸收能仅为61J，由此可以判断出，此时铸件的冲击性能最差，冲击吸收能最小，当浇注时间达到60S时，试样9的冲击吸收能上升至68J，与试样8相比较，增大了7个百分点。当浇注时间增加至75S时试样10的冲击能达到79J。浇注时间继续增加到90S时，试样5的冲击吸收能达到97J，与试样8相比较，增加了36个百分点。当浇注时间继续增加到105S和120S时，试样的冲击性能分别为90J和81J，与试样5相比较，均呈现出下降趋势。可见，浇注时间为90S时，铸件性能最好，而冲击吸收能最大，进而得出结论：机械轴承座的冲击吸收能随浇注时间的增加而呈现出先增强后减弱的态势。

（三）优选浇注温度

当浇注温度为1460℃时，试样的冲击断口比较粗大，而且断口韧窝较浅，当浇注温度为1530℃时，铸件的冲击断口比较细小，断口韧窝较深。由此可知，铸件表面的形态与冲击吸收能的试验测试结果相符，因此，在铸造机械轴承座时，优选的浇注温度应为1530℃。

三、对铸件磨损性能的影响

（一）浇注温度对铸件磨损性能的影响

在试验测试过程中，当浇注温度为1460℃时，试样1的磨损体积为31×10-3mm3，此时的铸件磨损性能最差，磨损体积处于最大值，当温度上升至1480℃时，试样2的磨损体积减小了16个百分点，变为26×10-3mm3。当浇注温度达到1530℃时，试样5的磨损体积与试样1相比，减小了55%，变为14×10-3mm3，此时铸件的磨损性能达到最佳值，磨损体积也最小。当浇注温度继续上升至1540℃和1560℃时，铸件的磨损体积分别为18×10-3mm3和24×10-3mm3，与试样5相比，磨损体积呈现出增大态势。

（二）优选浇注温度

经过试验比对可知，浇注温度在1460℃时，铸件表面出现少量的蚀坑，而且磨痕较深，当浇注温度在1530℃时，铸件表面的磨痕较浅、较细小，并未出现蚀坑，这与磨损性能的试验测试结果相吻合。

结束语：

在不同的浇注温度与浇注时间下，机械轴承座的冲击与磨损性能也受到一定影响。通过对试验测试结果的综合比对分析，可以得出机械轴承座的最佳浇注温度为1530℃，最佳浇注时间为90S。因此，在加工制造机械轴承座的过程中，应严格按照最佳的铸造工艺方案进行，以生产出质量更好、精密度更高的机械零配件。

参考文献：

[1]陈建.浅谈铸造工艺对机械轴承座性能的影响[J].内燃机与配件，2019（8）：100-101.

[2]郑晓峰.铸造工艺对机械轴承座性能的影响探析[J].科学与信息化，2019（2）：108，115.