華菱超硬國產(chǎn)刀具鑄鐵切削專家對鑄鐵加工刀具的講解(包含鑄鐵基本知識)
先前筆者所講的剎車盤的材質(zhì)相信很多人都還記得,沒錯灰鑄鐵,灰鑄鐵是鑄鐵的一個分類,那么鑄鐵常見的都有哪些,華菱超硬只有加工灰鑄鐵這么厲害嗎?當然不是,聽聽華菱超硬是如何說的~
鑄鐵是指平均含碳量大于2.11%的鐵碳合金,還含有S、P、Si、Mn等元素。與鋼相比,鑄鐵的抗拉強度、塑性和韌性較差,但鑄鐵具有良好的鑄造性、減摩性、減振性、切削加工性和對缺口的低敏感性,且價格低廉,因而得到了廣泛的應用。根據(jù)碳的存在形式不同,可將鑄鐵分為白口鑄鐵和灰口鑄鐵兩大類:
◆白口鑄鐵。
碳全部以滲碳體的形式存在的鑄鐵稱為白口鑄鐵,斷口呈銀白色。白口鑄鐵性脆而硬,不易加工,故不宜用作結構材料,一般用作煉鋼或生產(chǎn)鑄件的原料。
◆灰口鑄鐵。
碳全部或大部分以游離的石墨形式存在的鑄鐵稱為灰口鑄鐵,斷口呈暗灰色。
按石墨的形態(tài)不同,灰口鑄鐵又可分為普通灰口鑄鐵(簡稱灰口鐵)、可鍛鑄鐵和球墨鑄鐵。
●灰口鑄鐵。石墨呈片狀,片狀石墨對金屬基體有割裂作用,機械性能較差,但生產(chǎn)工藝簡單、價格低廉,故在工業(yè)上的應用最為廣泛,如箱體、機床床身、機座、導軌等。
●可鍛鑄鐵。石墨呈團絮狀,團絮狀石墨對金屬基體的割裂作用有所減輕,故具有較高的強度,并具有一定的塑性,性能比灰口鐵好,主要用于制造形狀復雜、承受沖擊載荷的薄壁、中小型零件。
●球墨鑄鐵。石墨呈球狀,球狀石墨對金屬基體的割裂進一步減輕,可充分發(fā)揮出金屬基體的性能,強度和塑性比灰口鑄鐵和可鍛鑄鐵都好,主要用于制造要求綜合機械性能好、形狀復雜的零件,如凸輪軸、曲軸、齒輪等零件。
了解了鑄鐵的分類,我們就說說鑄鐵加工的刀具吧,刀具在某種程度上改變工藝,作為針頭線腦的刀具,我們了解了它的性能加以正確運用,從而改善機加工工藝進而提升工作效率,一定能夠為企業(yè)帶來不菲收益。鑄鐵件由于硬而脆的特性,決定了比普通鋼件更費刀具,隨著切削技術的進步和刀具材質(zhì)的發(fā)展,如何選擇刀具材質(zhì)成為機加工工藝的考慮問題之一。華菱超硬刀具工程師根據(jù)結合在鑄鐵件行業(yè)加工經(jīng)驗,從高速切削和高硬度切削刀具方面總結經(jīng)驗,拋磚引玉。
華菱超硬鑄鐵加工刀具
像前面我們說的灰鑄鐵不僅僅是剎車盤的材質(zhì),更是汽車制造業(yè)的主要原材料之一,除了前面講到的剎車盤零部件還有發(fā)動機缸體、缸蓋、差速器箱體、軸、飛輪、制動鼓和制動盤等。灰鑄鐵在汽車制造領域的需求及用量是非常巨大的,華菱超硬研發(fā)的立方氮化硼B(yǎng)N-S300,BNK30等牌號在灰鑄鐵加工領域中取得了突破性的成就(關于兩款刀具的案例及相關優(yōu)勢前面文章也已講過,可點擊文末鏈接進行閱讀)。此外PCBN立方氮化硼刀具BN-K1在各種冷硬鑄鐵、耐磨合金鑄鐵、白口鑄鐵等高硬度鑄鐵件加工中,已被客戶廣泛認為是增效降本的不二之選。針對高強度球磨鑄鐵加工,華菱超硬推出的BNK30牌號刀具相比普通的硬質(zhì)合金刀具,具有極高的刀具壽命,大大降低了加工刀具的使用成本,且加工效率提升數(shù)倍。
灰鑄鐵材質(zhì)前面已經(jīng)講了很多,刀具的相關案例介紹也有,文末鏈接快速點擊閱讀。這里我們講講白口鑄鐵和它的加工刀具材質(zhì)。
白口鑄鐵等高硬度耐磨鑄鐵加工刀具
白口鑄鐵中國早很早就在春秋時代制成了抗磨性良好的白口鑄鐵,用作一些抗磨零件。這種鑄鐵具有高碳低硅的特點,有較高的硬度,但很脆,用得最廣泛的是含鉻量為12%~20%的高鉻白口鑄鐵,組織中形成(cr,F(xiàn)e)7C3的碳化物。白口鑄鐵加工用CBN刀具已經(jīng)被證實是可靠的加工刀具。白口鑄鐵又含高鉻白口鑄鐵(簡稱為高鉻鑄鐵),中鉻,低鉻白口鑄鐵,也包括常見的普通鑄鐵含白口現(xiàn)象,華菱超硬作為超硬刀具行業(yè)先驅者,對鑄鐵材質(zhì)加工與刀具材料方面的研究一直處于行業(yè)前列,推出的非金屬粘結劑CBN刀具材料(HLCBN刀具)BN-K1牌號具備了完美的抗沖擊韌性和耐磨性平衡。BN-K1牌號常用于高合金鑄鐵加工領域,如高鉻合金鑄鐵,高鎳鉻冷硬鑄鐵,等溫淬火后的球墨鑄鐵,高硅鉻鉬合金鑄鐵等材質(zhì)。
以華菱BN-K1牌號整體立方氮化硼刀片斷續(xù)車削渣漿泵零件為例:采用整體BN-K1牌號CBN刀片車削渣漿泵葉輪外圓,由于葉輪有5枚葉片,故為斷續(xù)切削。BN-K1牌號刀片切削參數(shù)為:vc=75m/min,ap=5mm,f=0.lmm/r。切削過程中葉輪每轉一周刀具要承受5次沖擊,一次走刀一個刀刃要承受3000多次沖擊。切削結果顯示:BN-K1牌號切完一個工件后沒有產(chǎn)生斷裂破碎,一片刀片相當于25片陶瓷刀片,充分展現(xiàn)了其耐熱抗沖擊性能,不僅大大降低了刀具的使用成本,而且使生產(chǎn)效率提高了5倍。采用BN-K1牌號立方氮化硼刀片精車內(nèi)孔,孔深80mm,切削參數(shù):vc=100m/min,ap=lmm,f=05mm/r。內(nèi)孔一次精車完成測得兩端尺寸相同,無退刀現(xiàn)象。BN-K1牌號耐磨性好,加工零件尺寸的一致性得到保障,而陶瓷刀具精車需要3~4刀才能完成,并且切削時刀片刃部磨損較快,致使切削抗力增加,產(chǎn)生退刀現(xiàn)象,嚴重影響了加工表面的質(zhì)量??梢娫诟哂捕辱T件的粗加工方面,陶瓷刀具已經(jīng)失去優(yōu)勢。
隨著機械行業(yè)的競爭日益激烈,如何能通過正確選用機加工刀具材質(zhì),來改善加工工藝進而提高加工效率降低綜合成本,成為機加工工藝員的考慮問題。作為針頭線腦的刀具,如果我們了解他們的性能并加以正確選擇,完全可以為企業(yè)帶來不菲受益。
下面為上述提到的BN-K1強斷續(xù)切削渣漿泵葉輪案例(車削斷面,強斷續(xù)切削,采用整體聚晶PCBN刀片BN-K1型號,性價比高且性能穩(wěn)定,可承受葉片的斷續(xù)沖擊):
華菱超硬BN-K1加工渣漿泵飛輪案例
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