使用立方氮化硼刀具加工高硬度鑄鐵代替?zhèn)鹘y(tǒng)硬質(zhì)合金和陶瓷刀具已是趨勢

時(shí)間：2015-01-06作者：鄭州華菱超硬材料有限公司瀏覽：202

使用立方氮化硼刀具加工高硬度鑄鐵代替?zhèn)鹘y(tǒng)硬質(zhì)合金和陶瓷刀具已是趨勢

隨著制造業(yè)的不斷發(fā)展，具有高硬度、高耐磨性、高耐熱性、高化學(xué)穩(wěn)定性的高硬度鑄鐵的應(yīng)用日益增多，為解決高硬度鑄鐵件難加工的問題，各種新型刀具如涂層硬質(zhì)合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼刀具等超硬刀具的應(yīng)用也日趨廣泛。但只有選擇正確的刀具才能較好的解決高硬度鑄鐵件難加工的問題。針對高硬度鑄鐵件難加工問題，我國華菱超硬通過對高硬度鑄鐵的性能分析，以及大量實(shí)踐的總結(jié)，研發(fā)了一款新型超硬刀具BN-K1牌號，有效地解決了高硬度鑄鐵件難加工的問題，并提高了加工效率。

我國華菱超硬是一家集超硬刀具設(shè)計(jì)，生產(chǎn)，技術(shù)服務(wù)于一體的中國民族超硬刀具品牌，其刀具方案可*、高效的完成硬材料加工行業(yè)領(lǐng)域的各種零部件的車削、銑削等一系列加工。目前被廣泛應(yīng)用于高硬度材料，熱處理后的高硬度工件，和其他難切削材料的零件領(lǐng)域。

以下是華菱超硬刀具工程師根據(jù)高硬度鑄鐵件的種類及在鑄鐵件行業(yè)的加工經(jīng)驗(yàn)，簡單介紹一下立方氮化硼刀具在加工高硬度鑄鐵件中的應(yīng)用。

    一、常見的高硬度鑄鐵件

高硬度鑄鐵顧名思義就是在鑄鐵中加入一定的合金元素可以改變鑄鐵的鑄態(tài)或熱處理后的組織，從而改變其物理性能和化學(xué)性能。目前較常見的高硬度鑄鐵分別為高鉻鑄鐵、白口鑄鐵、鎳硬鑄鐵、耐磨鑄鐵、高鎳合金鑄鐵、高鉻合金（耐磨）鑄鐵等。高鉻鑄鐵適用于軋輥，襯板，工業(yè)泵行業(yè)等零件；冷硬鑄鐵用于制造軋輥、車輪等零件；耐磨鑄鐵主要用于機(jī)床導(dǎo)軌、軸承等零件。由于高硬度鑄鐵件硬度一般在HRC45以上，并且大件鑄造的毛坯表面加工余量不勻和氣孔、砂眼等鑄造缺陷，使加工難度增加，所以選擇正確的刀具尤為重要。

   二、加工高硬度鑄鐵件的刀具選擇

高硬度鑄鐵屬于脆硬材料，表面硬度高，加工此類鑄件方式多為車削加工和銑削加工，欲實(shí)現(xiàn)對高硬度鑄鐵進(jìn)行切削加工，刀具必須具備的條件是硬度高，耐磨性好，抗沖擊性好，化學(xué)穩(wěn)定性穩(wěn)定和傳熱導(dǎo)率好?，F(xiàn)用涂層硬質(zhì)合金刀具，陶瓷刀具和立方氮化硼刀具進(jìn)行加工高硬度鑄鐵件。

（1）硬質(zhì)合金刀具：加工高硬度鑄鐵件時(shí)，由于高硬度鑄鐵件硬度一般在HRC45以上，尤其加工大件時(shí)切削時(shí)間長，硬質(zhì)合金刀具不耐磨，換刀頻次高，影響加工效率和表面粗糙度，所以硬質(zhì)合金一般適合加工小批量小工件，如YG8等牌號。

（2）涂層硬質(zhì)合金刀具：就是在硬質(zhì)合金刀片的表面上涂覆耐磨的TiC或TiN、HfN、Al2O3等薄層，形成表面涂層硬質(zhì)合金。由于表面上涂覆的一層耐磨材料，刀具較耐磨，適合小批量加工，但當(dāng)大批量加工高硬度鑄鐵件時(shí)，由于切削時(shí)間長表面涂層的耐磨材料使用完之后刀具就和硬質(zhì)合金刀具一樣，磨損加劇，導(dǎo)致?lián)Q刀頻次高，影響加工效率和增加刀具費(fèi)用。

（3）陶瓷刀具：陶瓷刀具硬度**硬質(zhì)合金，耐磨性好，但脆性大，橫向斷裂強(qiáng)度低，承受沖擊載荷能力弱，所以在切削硬度**HRC55以下和采用小進(jìn)給量時(shí)，陶瓷刀具是較好的選擇，但加工高硬度鑄鐵大件時(shí)由于毛坯表面伴隨有夾砂、氣孔等鑄造缺陷，使用陶瓷刀具容易崩刀。

（4）華菱超硬立方氮化硼刀具BN-K1牌號：我國華菱超硬是專業(yè)生產(chǎn)立方氮化硼刀具等超硬材料制品的**企業(yè)，在業(yè)內(nèi)較先針對各種高硬度鑄鐵/鑄鋼材質(zhì)進(jìn)行刀具研發(fā)。尤其在間斷切削高鉻白口鑄鐵加工領(lǐng)域，**著世界*水平。在超硬刀具學(xué)術(shù)界享有很高聲譽(yù)。作為超硬刀具國產(chǎn)化**，是硬材料加工和高速加工中較**的刀具品牌。

立方氮化硼刀具具有較高的硬度，較好的耐磨性，但立方氮化硼刀具有和陶瓷刀具同樣的缺點(diǎn)脆性大，但華菱超硬立方氮化硼刀具BN-K1牌號屬于非金屬粘合劑，專門針對高硬度鑄鐵件而研發(fā)的立方氮化硼刀具，不僅增加了刀具的韌性，并且具有良好的耐磨性和抗沖擊性，可實(shí)現(xiàn)高速切削。華菱超硬立方氮化硼刀具BN-K1牌號的硬度是硬質(zhì)合金刀具的四倍，陶瓷刀具的兩倍，BN-K1牌號刀具的切削參數(shù)比硬質(zhì)合金刀具高3--5倍的速度切削高硬度鑄鐵件。

下面就簡單介紹一下華菱超硬立方氮化硼刀具BN-K1牌號加工高硬度鑄鐵件的案例。

   三、華菱超硬立方氮化硼刀具BN-K1牌號車削加工高硬度鑄鐵件案例

   （1）立方氮化硼刀具BN-K1牌號加工高鉻鑄鐵的案例

高鉻鑄鐵是一種高硬度高強(qiáng)度的具有抗磨耐腐性能的高合金白口鑄鐵，高鉻鑄鐵作為耐磨鑄件在不做任何熱處理的情況下，硬度一般在hrc45以上，抗拉強(qiáng)度為650--850mpa。但這種材料又硬又脆，切削狀態(tài)較不平穩(wěn)，所以很難切削加工。

以加工高鉻鑄鐵工業(yè)泵零件為例（如下圖）：

加工材料：高鉻白口鑄鐵Cr26

加工零件：耐磨腐蝕工業(yè)泵葉輪，泵體等

材料硬度：60HRC

 刀具牌號：BN-K1

 切削參數(shù)：ap=3.5mm, Fr=0.1mm/r， Vc=75m/min

 切削方式：干式切削。

BN-K1與陶瓷刀片的效果對比如下圖：在BN-K1牌號的切削速度是陶瓷刀片一倍，進(jìn)給量大于陶瓷刀具40%的情況下，BN-K1的單刃壽命是陶瓷刀片的七倍還要多。

（2）以BN-K1牌號加工高鎳鉻合金鑄鐵軋輥為例：軋輥硬度為HSD80，切削參數(shù)：ap=4mm，Fr=1mm/r，Vc=55m/min，加工效果：在BN-K1牌號的進(jìn)給量是陶瓷刀片的兩倍的情況下，單刃壽命是陶瓷刀片的兩倍，可對軋輥表面進(jìn)行荒車，而且其遇到夾砂、鑄造硬點(diǎn)不崩刀，不斷裂，可見BN-K1牌號的韌性優(yōu)異。

    四、華菱超硬立方氮化硼刀具BN-K1牌號銑削加工高硬度鑄鐵案例

以BN-K1牌號刀片銑削加工高鉻鑄鐵襯板為例，車削參數(shù)：粗銑加工vc=55m／min，ap=2.5mm，每齒進(jìn)給fr=0.25mm／r。測得兩端尺寸相同，無退刀和刀片磨損現(xiàn)象。而使用陶瓷刀片銑削需要5～7刀才能完成，并且加工時(shí)刀片刃部磨損較快，致使加工抗力增加，產(chǎn)生退刀現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了加工表面的質(zhì)量和加工效率。

   五、總結(jié)

隨著機(jī)械行業(yè)的競爭日益激烈，如何選擇正確的刀具材質(zhì)對工件進(jìn)行切削，從而提高加工效率獲得好的經(jīng)濟(jì)效益，成為每個(gè)公司的考慮問題，如果我們刀具行業(yè)能了解他們各種材料的性能并加以正確選擇刀具，完全可以為企業(yè)帶來不菲收益。

 


鄭州華菱超硬材料有限公司專注于數(shù)控刀具,超硬刀具,車刀,銑刀,立方氮化硼刀具,CBN刀片,金剛石刀具,聚晶金剛石刀具,機(jī)用刀片等

• 詞條

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