华菱超硬国产刀具铸铁切削专家对铸铁加工刀具的讲解（包含铸铁基本知识）

  先前笔者所讲的刹车盘的材质相信很多人都还记得，没错灰铸铁，灰铸铁是铸铁的一个分类，那么铸铁常见的都有哪些，华菱超硬只有加工灰铸铁这么厉害吗？当然不是，听听华菱超硬是如何说的~

  铸铁是指平均含碳量大于2.11%的铁碳合金，还含有S、P、Si、Mn等元素。与钢相比，铸铁的抗拉强度、塑性和韧性较差，但铸铁具有良好的铸造性、减摩性、减振性、切削加工性和对缺口的低敏感性，且价格低廉，因而得到了广泛的应用。根据碳的存在形式不同，可将铸铁分为白口铸铁和灰口铸铁两大类：

  ◆白口铸铁。

  碳全部以渗碳体的形式存在的铸铁称为白口铸铁，断口呈银白色。白口铸铁性脆而硬，不易加工，故不宜用作结构材料，一般用作炼钢或生产铸件的原料。

  ◆灰口铸铁。

  碳全部或大部分以游离的石墨形式存在的铸铁称为灰口铸铁，断口呈暗灰色。

  按石墨的形态不同，灰口铸铁又可分为普通灰口铸铁（简称灰口铁）、可锻铸铁和球墨铸铁。

  ●灰口铸铁。石墨呈片状，片状石墨对金属基体有割裂作用，机械性能较差，但生产工艺简单、价格低廉，故在工业上的应用最为广泛，如箱体、机床床身、机座、导轨等。

  ●可锻铸铁。石墨呈团絮状，团絮状石墨对金属基体的割裂作用有所减轻，故具有较高的强度，并具有一定的塑性，性能比灰口铁好，主要用于制造形状复杂、承受冲击载荷的薄壁、中小型零件。

  ●球墨铸铁。石墨呈球状，球状石墨对金属基体的割裂进一步减轻，可充分发挥出金属基体的性能，强度和塑性比灰口铸铁和可锻铸铁都好，主要用于制造要求综合机械性能好、形状复杂的零件，如凸轮轴、曲轴、齿轮等零件。

  了解了铸铁的分类，我们就说说铸铁加工的刀具吧，刀具在某种程度上改变工艺，作为针头线脑的刀具，我们了解了它的性能加以正确运用，从而改善机加工工艺进而提升工作效率，一定能够为企业带来不菲收益。铸铁件由于硬而脆的特性，决定了比普通钢件更费刀具，随着切削技术的进步和刀具材质的发展，如何选择刀具材质成为机加工工艺的考虑问题之一。华菱超硬刀具工程师根据结合在铸铁件行业加工经验，从高速切削和高硬度切削刀具方面总结经验，抛砖引玉。

  华菱超硬铸铁加工刀具

  像前面我们说的灰铸铁不仅仅是刹车盘的材质，更是汽车制造业的主要原材料之一，除了前面讲到的刹车盘零部件还有发动机缸体、缸盖、差速器箱体、轴、飞轮、制动鼓和制动盘等。灰铸铁在汽车制造领域的需求及用量是非常巨大的，华菱超硬研发的立方氮化硼BN-S300，BNK30等牌号在灰铸铁加工领域中取得了突破性的成就（关于两款刀具的案例及相关优势前面文章也已讲过，可点击文末链接进行阅读）。此外PCBN立方氮化硼刀具BN-K1在各种冷硬铸铁、耐磨合金铸铁、白口铸铁等高硬度铸铁件加工中，已被客户广泛认为是增效降本的不二之选。针对高强度球磨铸铁加工，华菱超硬推出的BNK30牌号刀具相比普通的硬质合金刀具，具有极高的刀具寿命，大大降低了加工刀具的使用成本，且加工效率提升数倍。

  灰铸铁材质前面已经讲了很多，刀具的相关案例介绍也有，文末链接快速点击阅读。这里我们讲讲白口铸铁和它的加工刀具材质。

  白口铸铁等高硬度耐磨铸铁加工刀具

  白口铸铁中国早很早就在春秋时代制成了抗磨性良好的白口铸铁，用作一些抗磨零件。这种铸铁具有高碳低硅的特点，有较高的硬度，但很脆，用得最广泛的是含铬量为12%~20%的高铬白口铸铁，组织中形成(cr，Fe)7C3的碳化物。白口铸铁加工用CBN刀具已经被证实是可靠的加工刀具。白口铸铁又含高铬白口铸铁(简称为高铬铸铁)，中铬，低铬白口铸铁，也包括常见的普通铸铁含白口现象，华菱超硬作为超硬刀具行业先驱者,对铸铁材质加工与刀具材料方面的研究一直处于行业前列，推出的非金属粘结剂CBN刀具材料(HLCBN刀具)BN-K1牌号具备了完美的抗冲击韧性和耐磨性平衡。BN-K1牌号常用于高合金铸铁加工领域，如高铬合金铸铁，高镍铬冷硬铸铁，等温淬火后的球墨铸铁，高硅铬钼合金铸铁等材质。

  以华菱BN-K1牌号整体立方氮化硼刀片断续车削渣浆泵零件为例：采用整体BN-K1牌号CBN刀片车削渣浆泵叶轮外圆，由于叶轮有5枚叶片，故为断续切削。BN-K1牌号刀片切削参数为：vc=75m/min，ap=5mm，f=0.lmm/r。切削过程中叶轮每转一周刀具要承受5次冲击，一次走刀一个刀刃要承受3000多次冲击。切削结果显示：BN-K1牌号切完一个工件后没有产生断裂破碎，一片刀片相当于25片陶瓷刀片，充分展现了其耐热抗冲击性能，不仅大大降低了刀具的使用成本，而且使生产效率提高了5倍。采用BN-K1牌号立方氮化硼刀片精车内孔，孔深80mm，切削参数:vc=100m/min，ap=lmm，f=05mm/r。内孔一次精车完成测得两端尺寸相同，无退刀现象。BN-K1牌号耐磨性好，加工零件尺寸的一致性得到保障，而陶瓷刀具精车需要3~4刀才能完成，并且切削时刀片刃部磨损较快，致使切削抗力增加，产生退刀现象，严重影响了加工表面的质量。可见在高硬度铸件的粗加工方面，陶瓷刀具已经失去优势。

  随着机械行业的竞争日益激烈，如何能通过正确选用机加工刀具材质，来改善加工工艺进而提高加工效率降低综合成本，成为机加工工艺员的考虑问题。作为针头线脑的刀具，如果我们了解他们的性能并加以正确选择，完全可以为企业带来不菲受益。

  下面为上述提到的BN-K1强断续切削渣浆泵叶轮案例（车削断面，强断续切削，采用整体聚晶PCBN刀片BN-K1型号，性价比高且性能稳定，可承受叶片的断续冲击）：

  华菱超硬BN-K1加工渣浆泵飞轮案例

  往期回顾