常用工程材料加工工藝特點(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(chǎn)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(yè)中應用最為廣泛的重要材料之一。鑄鐵的組織形態(tài)為金屬基體加游離態(tài)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(xiàn)高的金屬切除率。但另一 方面,，切削鑄鐵時產(chǎn)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(guī)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(xù)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(qū)（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(qū)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,。灰鑄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(shù)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(chǎn)生磨損和破損,。