铸铁在泵类设备加工中是一种广泛应用的金属材料,铸铁的发展也很快,不但品种增多,而且其性能也有明显提高。就其金相组织而言,铸铁可分为灰口铸铁、球墨铸铁,可锻铸铁和白口铸铁。它们的主要区别是碳的存在形式和分布的状态。前三类的碳都以石墨或小部分碳体形式存在,强度低、硬度也不高,切削加工性能好。而白口铁是用冷激方法获得的冷硬铸铁,它的碳大部份或全部以渗碳体形式存在,性硬而脆,是一种难切削加工材料。今天河北恒盛泵业就和大家聊聊铸铁切削的特点及加工方法。
1.铸铁切削的特点
⑴切削温度高。这类材料的特点是硬度高,其切削加工性类似如淬火钢。HRC一般为40~60,如高镍铬冷硬铸铁,其HRC在60以上。要从这样高硬度材料切下切屑,要消耗很大的功率。再加之铸铁属脆性材料,刀刃接触面积小,本来就很大的切削力集中在面积很小的切削刃区,故更加大了其单位切削力,使切削过程很难进行。
⑵切削温度高、刀具磨损快。铸铁的导热性能比钢差,尤其是合金化程度很高的冷激铸铁,由于金相组织复杂,其导热系数更小,因此其切削热高度集中于狭小切削刃部,使切削温度加剧升高,从而降低刀具的相对硬度。再都是铸铁中的Fe3C,其硬度极高,它能刻划玻璃,尤其是经过合金元素固溶强化的Fe3C,其硬度更高,使刀具造成严重的沟纹磨损,大幅度降低刀具寿命。
⑶打刀、崩刃现象严重
铸铁中一般都含有夹渣、气孔、砂眼、裂纹,这此因素都使切削条件恶化,再加之由于刀屑接触面积小而引起的高温高压以及由于切削深度变化而引起受力不均,使切削刃受到很大的冲击负荷,因此在切削铸铁的过程中,造成很频繁的打刀崩刃现象。
2.刀具材料的选择
由于以上的原因,切削加工铸铁的硬质合金一定要具备韧性好、硬度高,并要求有一定的高温性能。原来切削这类材料,大多采用YG8、YG6等钨钴类合金,其效果很不理想,尤其是最近一些高性能的铸铁材料出现,这些常用合金牌号无法啃动。针对高性能铸铁的出现,一些新牌号合金研制成功,这些合金对解决铸铁的切削加工有了较大的突破。经过反复试验,推荐采用以下几种硬质合金牌号:
YS10、YS8、YD15、YDS15
近年来,由于陶瓷刀片质量的提高,对铸铁的加工也收到了理想的效果,如用Si2N4陶瓷刀片车削各类冷硬铸铁,不论是工件质量和刀具寿命,都有明显的提高。
3.刀具几何角度的选择
根据铸铁的切削特点,在选择刀具几何角度时,主要应从.这几方面考虑,即增加刀尖强度;改善散热条件;降低单位切削力。根据这一原则,我们在选择几何角度时,采用小前角,小后角和小主偏角。有时为了使切削过程快,也可选用较大前角,但必须采用负倒棱增强切削刃强度。
切削用量的选择是,由于铸件存在砂眼、气孔、夹渣等缺陷,切削速度不宜太快,但为了提高切削效率,减少刀具磨损,一般采用低速大吃刀,进给量可以根据具体条件而定。