鑄造減速機殼體的材料選擇需綜合考慮力學性能(強度、剛度)、鑄造工藝性(流動性、收縮率)、成本及使用環(huán)境(如耐油性、耐磨性)等因素。以下是常用材料及其特點、適用場景:
鑄鐵因成本低、鑄造性能優(yōu)良(流動性好、收縮?。?、減震性強,是減速機殼體的首選材料,占比超過 90%。
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成分特點:碳主要以片狀石墨形式存在,含碳量 2.7%-3.8%,硅 1.0%-3.0%,力學性能取決于基體組織(珠光體、鐵素體)。
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常用牌號:
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HT200:抗拉強度≥200MPa,硬度 170-230HB,適用于輕載、低速減速機(如小型齒輪減速機殼體)。
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HT250:抗拉強度≥250MPa,硬度 190-269HB,應(yīng)用最廣,適用于中載減速機(如電機減速器、輸送機減速機殼體),可承受一定沖擊和振動。
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HT300/HT350:抗拉強度≥300/350MPa,硬度更高(207-302HB),適用于重載、高轉(zhuǎn)速減速機(如冶金、礦山用大型減速機殼體),需配合優(yōu)質(zhì)熔煉工藝(如孕育處理)。
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優(yōu)勢:鑄造流動性好,易成型復(fù)雜結(jié)構(gòu)(如軸承孔、油道);切削加工性優(yōu)良,成本低;減震性優(yōu)于鋼,可降低運行噪音。
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局限:韌性較低,脆性較大,不適合承受劇烈沖擊的工況。
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成分特點:通過球化處理(加入鎂或鈰)使石墨呈球狀,力學性能接近鋼材,含碳量 3.6%-3.8%,硅 2.0%-2.8%。
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常用牌號:QT450-10(抗拉強度 450MPa,延伸率 10%)、QT500-7、QT600-3 等。
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適用場景:需承受較高沖擊載荷或要求輕量化的減速機殼體(如工程機械、汽車變速箱殼體),其強度和韌性優(yōu)于灰口鑄鐵,可減少壁厚(比灰鐵薄 20%-30%)。
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優(yōu)勢:強度高、韌性好,抗疲勞性能優(yōu)異;鑄造性能接近灰鐵,可滿足復(fù)雜結(jié)構(gòu)成型。
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局限:成本高于灰口鑄鐵(球化劑增加成本),收縮率略大(需嚴格控制鑄造工藝防縮孔)。
鑄鋼強度高、韌性好,但鑄造性能較差(流動性低、收縮大),成本高,僅用于重載、強沖擊的特殊工況。
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碳素鑄鋼
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常用牌號:ZG230-450(抗拉強度 450MPa,延伸率 22%)、ZG270-500 等。
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適用場景:大型重載減速機(如軋機減速機、船舶減速器殼體),需承受巨大扭矩和沖擊載荷。
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優(yōu)勢:強度和韌性遠高于鑄鐵,可焊接修復(fù)(鑄鐵難以焊接)。
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局限:鑄造流動性差,易產(chǎn)生澆不足、縮孔等缺陷;切削加工難度大(硬度高),成本是灰鐵的 2-3 倍。
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合金鑄鋼
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加入鉻、鎳、鉬等合金元素(如 ZG35CrMo),提升耐磨性和高溫強度,適用于高溫或腐蝕環(huán)境下的減速機殼體(如化工設(shè)備減速機)。
鋁合金密度低(約 2.7g/cm³,僅為鑄鐵的 1/3),耐腐蝕,適用于對重量敏感的場合。
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常用牌號:Al-Si 系鑄造鋁合金(如 ZL104、ZL107),含硅 6%-12%,流動性好,鑄造性能優(yōu)良。
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適用場景:小型精密減速機(如機器人關(guān)節(jié)減速機、航空航天用減速機殼體),需輕量化且耐腐蝕。
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優(yōu)勢:重量輕,可降低設(shè)備能耗;表面光潔度高,無需復(fù)雜涂裝。
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局限:強度和剛度低于鑄鐵(抗拉強度約 200-300MPa),成本高(是灰鐵的 3-5 倍),減震性差(運行噪音較大)。
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絕大多數(shù)場景:優(yōu)先選擇灰口鑄鐵(如 HT250),性價比最高,滿足常規(guī)減速機的強度和工藝需求。
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重載 / 沖擊工況:選用球墨鑄鐵(QT500-7 及以上)或鑄鋼,平衡強度與成本。
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輕量化 / 精密需求:選用鋁合金,但需權(quán)衡強度和成本。
材料選擇需結(jié)合減速機的功率、轉(zhuǎn)速、安裝環(huán)境及批量生產(chǎn)規(guī)模,兼顧性能與經(jīng)濟性。
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