2017年5月19日

加工中心鑄鐵切削加工特性

鑄鐵是含碳量大于2. 11%的鐵碳合金。由于鑄鐵成本低廉，生產工藝簡單，鑄造和切削加工性能良好，且具有很高的耐磨減摩性、消振性以及較低的缺口敏感性等，因此目前仍是機械制造業中應用最為廣泛的重要材料之一。鑄鐵的組織形態為金屬基體加游離態石墨。由于石墨的強度很低，與鋼相比幾乎接近為零，因此可將鑄鐵看作是布滿孔洞的鋼。石墨的存在降低了鑄鐵的塑性，在切削加工時可形成易斷的崩碎切屑，且石墨在切削過程中還可起到潤滑作用。因此，與具有相同基體顯微組織的碳鋼相比，切削力小，功率消耗低，刀具磨損率低，可以實現高的金屬切除率。但另一方面，切削鑄鐵時產生的細小切屑進人縫隙后容易對相對運動表面造成研磨損壞> 切削時從石墨處開始的不規則斷裂往往會深人到已加工表面以下> 加工后表面石墨的脫落則會影響已加工表面粗糙度；切削鑄鐵時形成不連續的崩碎切屑，使切屑與刀具前面的接觸長度非常短，造成切削力、切削熱集中在刃區（在靠近切削刃的后刀面上溫度最高）。盡管切削鑄鐵時單位面積切削力和切削溫度比切削鋼要低，但刃區仍有很髙的壓力和溫度，這是切削加工鑄鐵等脆性材料需注意的一個問題。鑄鐵的種類不同，切削加工性也不同?；诣T鐵中碳以片狀石墨存在，石墨含量高，具有良好的切削加工性。白口鑄鐵大多數碳與鐵化合成滲碳體，既硬又脆.切削加工性差.可鍛鑄鐵含團絮狀的石墨，切削時切屑是帶狀的，具有中等的切削加工性。球墨鑄鐵中的碳以球狀石墨結晶形式存在，其切削性能與灰鑄鐵一樣。冷硬鑄鐵是一種抗磨鑄鐵，它是在澆鑄鑄鐵時通過加快鑄鐵表層冷卻速度（激冷），使表層獲得白口鑄鐵組織，達到高硬度、高耐磨性；而中心部分冷卻速度慢，形成灰口鑄鐵組織，具有韌性好和強度高的力學性能。冷硬鑄鐵的含碳量為2.8%?3.8%，含硅 fi為0.3%?0.8%，還可以加人不同的合金元素，以及選擇適宜的冷卻速度，來調整白口組織層的深度和硬度。冷硬鑄鐵可分為普通冷硬鑄鐵、鎳鉻冷硬鑄鐵、高鉻白口鐵和鉻礬白口鐵等，冷硬鑄鐵硬度極高，脆性很大，單位切削力很大（可達3.4GPa，是灰鑄鐵HT200的3 倍），且切屑呈崩碎狀，刀與切屑接觸長度很短，切削力和切削熱集中在切削刃附近，容易使刀具產生磨損和破損。

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