加工中心铸铁切削加工特性

铸铁是含碳量大于2. 11%的铁碳合金。由于铸铁成本低廉，生产工艺简单，铸造和切削加工性能良好，且具有很高的耐磨减摩性、消振性以及较低的缺口敏感性等，因此目前仍 是机械制造业中应用最为广泛的重要材料之一。

铸铁的组织形态为金属基体加游离态石墨。由于石墨的强度很低，与钢相比几乎接近为 零，因此可将铸铁看作是布满孔洞的钢。石墨的存在降低了铸铁的塑性，在切削加工时可形成易断的崩碎切屑，且石墨在切削过程中还可起到润滑作用。因此，与具有相同基体显微组 织的碳钢相比，切削力小，功率消耗低，刀具磨损率低，可以实现高的金属切除率。但另一 方面，切削铸铁时产生的细小切屑进人缝隙后容易对相对运动表面造成研磨损坏> 切削时从 石墨处开始的不规则断裂往往会深人到已加工表面以下> 加工后表面石墨的脱落则会影响已加工表面粗糙度；切削铸铁时形成不连续的崩碎切屑，使切屑与刀具前面的接触长度非常 短，造成切削力、切削热集中在刃区（在靠近切削刃的后刀面上温度最高）。尽管切削铸铁 时单位面积切削力和切削温度比切削钢要低，但刃区仍有很髙的压力和温度，这是切削加工铸铁等脆性材料需注意的一个问题。

铸铁的种类不同，切削加工性也不同。灰铸铁中碳以片状石墨存在，石墨含量高，具有 良好的切削加工性。白口铸铁大多数碳与铁化合成渗碳体，既硬又脆.切削加工性差.可锻 铸铁含团絮状的石墨，切削时切屑是带状的，具有中等的切削加工性。球墨铸铁中的碳以球状石墨结晶形式存在，其切削性能与灰铸铁一样。

冷硬铸铁是一种抗磨铸铁，它是在浇铸铸铁时通过加快铸铁表层冷却速度（激冷）， 使表层获得白口铸铁组织，达到高硬度、高耐磨性；而中心部分冷却速度慢，形成灰口 铸铁组织，具有韧性好和强度高的力学性能。冷硬铸铁的含碳量为2.8%〜3.8%，含硅 fi为0.3%〜0.8%，还可以加人不同的合金元素，以及选择适宜的冷却速度，来调整白 口组织层的深度和硬度。冷硬铸铁可分为普通冷硬铸铁、镍铬冷硬铸铁、高铬白口铁和 铬矾白口铁等，

冷硬铸铁硬度极高，脆性很大，单位切削力很大（可达3.4GPa，是灰铸铁HT200的3 倍），且切屑呈崩碎状，刀与切屑接触长度很短，切削力和切削热集中在切削刃附近，容易 使刀具产生磨损和破损。