在工业生产和机械制造领域,铸铁因其优良的物理和化学性能被广泛使用,铸铁的加工却是一个复杂的过程,选择合适的刀具材料对于提高加工效率、保证加工质量以及延长刀具寿命至关重要,本文将详细介绍不同类型的铸铁及其特性,并探讨适合这些铸铁材料的刀具选择。
一、铸铁的类型及特性
铸铁是一种含碳量较高的铁基合金,根据碳的存在形式、化学成分和制造工艺的不同,铸铁可以分为多种类型:
1、灰铸铁:含有较高碳分,且碳主要以石墨的形式存在,具有良好的耐磨性和减震性,是应用最广泛的铸铁材料。
2、球墨铸铁:通过特殊处理使石墨呈球状分布,具有更高的强度和韧性,同时保持了良好的铸造性能。
3、可锻铸铁:其石墨形状介于灰铸铁和球墨铸铁之间,具有较高的韧性和抗冲击性。
4、耐磨铸铁:通过加入一定比例的合金元素(如铬、钼、镍等),提高其耐磨性和机械性能。
5、合金铸铁:在铸铁中加入一定量的合金元素,以改善其某些特定性能,如耐热性、耐腐蚀性等。
二、刀具选择
针对不同类型的铸铁材料,选择合适的刀具材料对于提高加工效率和保证加工质量至关重要,以下是一些常用的刀具材料及其特点:
1、高速钢刀具:高速钢刀具具有较高的硬度和耐磨性,适用于加工一般铸铁件,但在加工高硬度铸铁时,其寿命较短。
2、硬质合金刀具:硬质合金刀具的硬度和耐磨性均优于高速钢刀具,适用于加工各种铸铁材料,特别是在加工高硬度铸铁时,硬质合金刀具表现出色。
3、陶瓷刀具:陶瓷刀具具有极高的硬度和耐磨性,适用于高速切削和干式切削,但陶瓷刀具脆性较大,易断裂。
4、CBN(立方氮化硼)刀具:CBN刀具是硬度仅次于金刚石的超硬刀具材料,具有极高的硬度和耐磨性,特别适用于加工高硬度铸铁、耐磨铸铁等难加工材料,CBN刀具在高速切削时表现出色,能够显著提高加工效率和刀具寿命。
三、CBN刀片的应用案例
华菱超硬作为国内知名的超硬刀具制造商,推出了多款适用于铸铁加工的CBN刀片,以下是一些成功案例:
1、BN-S30材质CBN刀片:适用于灰铸铁的高速粗加工和精加工,该刀片采用高含量CBN(92-96%)制成,具有极高的硬度和耐磨性,在粗加工时,切削速度可达2000-5000m/min;在精加工时,切削速度可达1500m/min以上,与涂层硬质合金刀片相比,BN-S30材质CBN刀片的寿命是其5倍以上。
2、BN-K1材质CBN刀片:适用于冷硬铸铁、耐磨铸铁等高硬度铸铁的粗加工和精加工,该刀片采用非金属粘结剂CBN材料制成,具有优异的抗冲击韧性和耐磨性平衡,在断续切削渣浆泵叶轮外圆时,BN-K1材质CBN刀片表现出色,一个刀片相当于25片陶瓷刀片的使用寿命。
3、BN-K20材质CBN刀片:适用于珠光体球墨铸铁的高速切削,该刀片在粗精加工中均表现出色,与普通合金刀具相比,BN-K20材质CBN刀片取得惊人的刀具寿命,平摊到每个加工工件的刀具成本大幅度降低。
四、FAQs
1、为什么CBN刀片适合加工铸铁?
CBN刀片具有极高的硬度和耐磨性,能够应对铸铁中的硬质点和气孔等缺陷,CBN刀片在高速切削时能够保持稳定的切削性能,提高加工效率和刀具寿命。
2、如何选择适合的CBN刀片材质?
选择CBN刀片材质时需要考虑加工材料的类型、硬度以及加工要求等因素,BN-S30材质适用于灰铸铁的高速加工;BN-K1材质适用于高硬度铸铁的粗加工和精加工;BN-K20材质则适用于珠光体球墨铸铁的高速切削。
选择合适的刀具材料对于铸铁的加工至关重要,CBN刀片作为一种新型的超硬刀具材料,在铸铁加工中表现出色,通过合理选择CBN刀片材质和切削参数,可以显著提高加工效率、保证加工质量并延长刀具寿命。
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