長期以來，我國機(jī)床鑄件的材質(zhì)是灰鑄鐵，并已制訂了灰鑄鐵的標(biāo)準(zhǔn)。為什么機(jī)床行業(yè)還要制訂機(jī)床鑄件的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)呢?這是因?yàn)樽鳛楣ぷ髂笝C(jī)的機(jī)床對(duì)鑄件有著特殊的要求：高的抗拉強(qiáng)度、高的彈性模量、良好的導(dǎo)軌耐磨性、優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性、良好的減振性、較好的加工性、較高的尺寸精度與表面光潔度。

機(jī)床鑄件的這些性能直接影響著機(jī)床質(zhì)量。我國的機(jī)床質(zhì)量與世界水平還有相當(dāng)差距，可從我國機(jī)床的進(jìn)出口情況反映出來。我國的機(jī)床生產(chǎn)數(shù)量雖是世界一，但擋不住進(jìn)口，目前我國機(jī)床進(jìn)口占世界機(jī)床進(jìn)口的23%，即機(jī)床進(jìn)口也是世界一，尤其是在數(shù)控機(jī)床方面，進(jìn)口數(shù)量很大。在機(jī)床出口方面差距更大，世界機(jī)床主要生產(chǎn)國的機(jī)床出口量與生產(chǎn)機(jī)床總量的比重為50%以上。我國作為機(jī)床產(chǎn)量世界一的大國，機(jī)床進(jìn)出口的這種狀況說明我國機(jī)床在質(zhì)量與性能水平上與先進(jìn)國家相比仍有較大的差距。

影響機(jī)床質(zhì)量的因素是多方面的，占機(jī)床重量70%~80%的機(jī)床鑄件質(zhì)量是重要因素之一。隨著我國數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，對(duì)機(jī)床鑄件的質(zhì)量要求日益提高。國內(nèi)機(jī)床鑄件存在的問題與差距主要有以下方面。

①鑄件強(qiáng)度。國內(nèi)機(jī)床鑄件強(qiáng)度的提高是在大幅降低碳當(dāng)量下達(dá)到的。因此，在生產(chǎn)低碳當(dāng)量的HT300，HT350時(shí)，因收縮增加導(dǎo)致的縮松，因鑄造應(yīng)力增加引起的變形，因硬度增加導(dǎo)致加工性能的惡化是生產(chǎn)高牌號(hào)機(jī)床鑄件經(jīng)常發(fā)生的問題。將縮松、變形列為有生產(chǎn)難度的企業(yè)占36%~45%。一些企業(yè)將縮松、變形、尺寸精度穩(wěn)定性列為較需要解決的問題之一。在灰鑄鐵中，鑄鐵的力學(xué)性能與鑄造性能是相互矛盾的。高碳當(dāng)量、高強(qiáng)度是機(jī)床鑄件的發(fā)展方向，目前國內(nèi)尚有較大差距。下面列舉的薄壁化、尺寸穩(wěn)定性、減震性、加工性等存在的問題，皆與國內(nèi)機(jī)床鑄件的低碳當(dāng)量有關(guān)，在低碳當(dāng)量下獲得高強(qiáng)度是我國機(jī)床鑄件的首要差距。

(2)鑄件的薄壁化。我國機(jī)床的重量比國外約重8%~10%，機(jī)床鑄件主要壁厚也大于國外。國外中等機(jī)床鑄件的主要壁厚已達(dá)1425mm，小型機(jī)床已達(dá)8一12mm。國內(nèi)低碳當(dāng)量高強(qiáng)度灰鑄鐵是實(shí)現(xiàn)薄壁化及機(jī)床輕量化的重要障礙。在“現(xiàn)代機(jī)床的發(fā)展對(duì)機(jī)床鑄件的要求哪些方面提高了”一欄中，填寫“薄壁化”的企業(yè)占72%。

(3)尺寸精度穩(wěn)定性。低碳當(dāng)量高強(qiáng)度的灰鑄鐵導(dǎo)致了內(nèi)應(yīng)力的增加。碳當(dāng)量越低，內(nèi)應(yīng)力越高，變形也越大。有81%的企業(yè)認(rèn)為機(jī)床鑄件高強(qiáng)度、高剛度與低應(yīng)力矛盾是急需解決的難題。低碳當(dāng)量、低Si/C比是造成內(nèi)應(yīng)力增加的重要原因之一。

(4)減振性。近50年來，機(jī)床的加工精度提高了100倍，發(fā)達(dá)國家的機(jī)床已進(jìn)入亞微米、納米級(jí)的水平，對(duì)機(jī)床鑄件的尺寸精度穩(wěn)定性及減振性有較高的要求。同等強(qiáng)度下，高碳當(dāng)量的灰鑄鐵較低碳當(dāng)量的減振性，因?yàn)槠瑺钍趹?yīng)力下產(chǎn)生的微觀塑性變形與位錯(cuò)加速了振動(dòng)的衰減，較多的石墨有利于減振性的提高。

(5)加工性能。低碳當(dāng)量高強(qiáng)度灰鑄鐵使機(jī)床鑄件加工性能惡化，有45%的企業(yè)認(rèn)為高強(qiáng)度與切削性能協(xié)調(diào)是急需解決的難題。在同強(qiáng)度下，具有較低的硬度是我們希望的，但在低碳當(dāng)量高強(qiáng)度下是難以達(dá)到的。

(6)大型化。重型機(jī)床的發(fā)展使機(jī)床鑄件向大型化方向發(fā)展，生產(chǎn)40~150t的重型鑄件日益增多。有72%的企業(yè)認(rèn)為現(xiàn)代機(jī)床對(duì)機(jī)床鑄件在大型化方面的要求提高了。因生產(chǎn)大斷面、大噸位鑄件導(dǎo)致強(qiáng)度低、硬度低、截面敏感性差、組織不均勻的問題時(shí)有發(fā)生，尤其是生產(chǎn)灰鑄鐵重型鑄件時(shí)，其碳當(dāng)量的降低，致使縮松、內(nèi)應(yīng)力增加，薄壁處滲碳體增多及裂紋等傾向更為突出。大型鑄件的試棒性能與本體性能相差甚遠(yuǎn)，往往試棒合格，而本體鑄件石墨粗大，性能下降，導(dǎo)軌組織不均勻，導(dǎo)致淬火后硬度不均，并產(chǎn)生微裂紋。大型鑄件一般不會(huì)輕易報(bào)廢，故焊補(bǔ)、修補(bǔ)工作量加大，回用品增多，質(zhì)量下降。

(7)消除鑄造應(yīng)力的時(shí)效處理。采用熱時(shí)效的企業(yè)占70%，振動(dòng)時(shí)效的占20%，自然時(shí)效的占10%。在時(shí)效過程中，時(shí)效不到位，時(shí)效流于形式，甚至有增加新應(yīng)力及熱時(shí)效后斷裂的現(xiàn)象。用熱時(shí)效消除鑄造應(yīng)力的效果與升溫速度、保溫溫度、降溫速度關(guān)系密切，執(zhí)行不到位往往事倍功半。退火窯內(nèi)的溫度差應(yīng)為120℃，溫差過大導(dǎo)致鑄造應(yīng)力增加，工件在退火窯中的擺放方式，放置位置也與消除應(yīng)力關(guān)系密切，執(zhí)行不到位，效果相差甚遠(yuǎn)。

(8)球墨鑄鐵材質(zhì)。隨著大型數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，球墨鑄鐵機(jī)床件的數(shù)量急劇增加。該材質(zhì)在增加機(jī)床鑄件強(qiáng)度、剛度的同時(shí)，減輕了機(jī)床重量，但因球墨鑄鐵材質(zhì)制造的特殊性，也帶來了縮松，夾渣，球化不良等一系列問題。機(jī)床球墨鑄鐵件往往是大件，同樣存在大斷面球鐵易產(chǎn)生的種種問題。目前生產(chǎn)40~150t的球墨鑄鐵機(jī)床件日益增多，目前國內(nèi)生產(chǎn)的大噸位，大斷面球墨鑄鐵件有很多是用在機(jī)床上的。大斷面球墨鑄鐵件產(chǎn)生的球化衰退、組織異常、石墨球數(shù)減少、形狀畸變及球化衰退等問題時(shí)有發(fā)生。

(9)彈性模量。國內(nèi)企業(yè)未列入內(nèi)控指標(biāo)。