铸铁在机械制造中的应用及性能提升研究

情境导入

数控机床是一个国家制造业水平的象征，一些发达国家把高精度数控机床作为重要的战略物资，实行了出口许可证制度，甚至实行封锁禁运。而数控机床的床身是整个机床的基础支承件，用于放置主轴箱、导轨等重要部件，同时承受切力作用。对数控机床床身的基本要求有：足够的静刚度，较好的动态特性，较小的热变形，易安装调整。好的动态特性需要机床有足够的动刚度和合适的阻尼，有较高的固有频率，远离激振频率，避免发生共振及因薄壁振动而产生噪声，还应具有较好的热稳定性。

情境解析

机床床身通常用灰口铸铁制造。铸铁是含碳量大于 2.11%，一般为 2.5%～5.0%并且含有较多的 Si、Mn、S、P 等元素的多元铁碳合金。与钢相比，铸铁的抗拉强度、塑性、韧性较低。有时为了提高铸铁的力学性能或物理、化学性能，可以加入一定量的合金元素，得到合金铸铁。(www.zuozong.com)

铸铁被广泛应用于机械制造、冶金、矿山、交通运输和国防建设等各部门。在各类机械中，铸铁件占机器重量的40%～70%，在机床和重型机械中，则可达80%～90%。铸铁之所以能得到广泛的应用，是由于它所需要的生产设备和熔炼工艺简单、价格低廉，并且有良好的铸造性能、切削加工性、减摩性及减振性等一系列性能特点。特别是近年来由于稀土镁球墨铸铁的发展，更进一步打破了钢与铸铁的使用界限，不少过去使用碳钢和合金钢制造的零件，如今已成功地用球墨铸铁来代用，从而使铸铁的应用范围更为广泛。

学习目标

学习流程