Серый чугун обрабатываемость резанием

Механическая обработка чугуна на станках Ориентировочные режимы резания (подача и скорость) в зависимости от сорта обрабатываемого чугуна

87 Справочник HOFFMANN GROUP 2012 Обработка материалов резанием Garant ToolScout Стр.59

Механическая обработка чугуна на станках Ориентировочные режимы резания (подача и скорость) в зависимости от сорта обрабатываемого чугуна

Механическая обработка чугуна на станках Ориентировочные режимы резания (подача и скорость) в зависимости от сорта обрабатываемого чугуна _ Обрабаты- ваемый материал Вид обработки Инструмент/ Инструментальный материал Подача на режущую кромку fz мм/кромку Скорость резания Vc м/мин GTS 55 GTS 70 Токарная обработка Твёрдый сплав без покрытия 0,3 .. 0,6 50 . 150 Твёрдый сплав с покрытием 0,3 .. 0,6 75 . 170 GTW45 Токарная обработка Твёрдый сплав без покрытия 0,1 .. 0,6 45 . 150 Твёрдый сплав с покрытием 0,1 .. 0,6 80 . 240 СЧ 25 -СЧ 40 Токарная обработка Твёрдый сплав без покрытия 0,1 .. 0,4 50 . 200 Твёрдый сплав с покрытием 0,4 80 . 200 Фрезерование Торцевая фреза/твёрдый сплав, без покрытия 0,2 .. 0,4 70 . 130 Торцевая фреза/твёрдый сплав с покрытием 0,2 .. 0,4 90 . 190 Торцевая фреза/КНБ 0,15 1500 . 2000 Сверление D10 мм/ 5xD/твёрдый сплав 0,1 .. 0,14 25 . 40 D10 мм/>5xD/твёрдый сплав 0,12 30 . 90 ВЧ 40 -ВЧ 70 ВЧ ) Токарная обработка Твёрдый сплав без покрытия 0,1 .. 0,6 40 . 230 Твёрдый сплав с покрытием 0,15 .. 0,6 60 . 240 Сверление D10 мм/до 2,5xD/ монолитный твёрдый сплав с покрытием 0,3 .. 0,4 40 . 85 Растачивание/ тонкая обточка Расточной инструмент/твёрдый сплав 0,10 .. 0,15 200 . .. 400 GGV Большая гибкость в задании параметров режимов резания в сравнении с СЧ Таблица 1.16 Возможные ориентировочные значения скорости резания чугуна Достоверно судить об обрабатываемости резанием чугуна на основании данных твёрдости по Бринеллю (HB) нельзя. Эти данные ничего не говорят об абразивной твёрдости чугуна, которая из-за включений песка и свободных карбидов значительно ухудшает обрабатываемость резанием. Таким образом, чугун с твёрдостью по Бринеллю 180 и некоторым количеством свободных карбидов поддаётся обработке резанием значительно хуже, чем чугун с той же твёрдостью, но со 100% перлитной структурой и без свободных карбидов. 59 Вследствие неметаллических включений, измененной структуры и/или окалины края отлитых заготовок (литейная корка) поддаются обработке резанием хуже, чем сердцевина. Поэтому в случае, если параметры резания остаются без изменений (не уменьшаются), имеет место интенсивный абразивный износ и образование насечек на режущей кромке инструмента. (См. главу Теоретические основы , раздел 1.2) В таблице 1.16 в качестве примера представлены

Источник

Механическая обработка чугуна / Machining cast iron

Подборка ссылок из каталогов производителей инструмента для словаря по машиностроению 757 При механической обработке чугуна резанием на станках не возникает трудностей со стружкодроблением так как образуется короткая сыпучая стружка 758 По степени обрабатываемости чугуны делятся на ковкий, серый, с шаровидным графитом, с вермикулярным графитом (CGI) и отпущенный ковкий (ADI) 759 Механическая обработка серого и ковкого чугуна Материал с перлитной структурой провоцирует абразивный износ инструмента а с ферритной — адгезионный 760 Чугун с шаровидным графитом имеет выраженную тенденцию к наростообразованию при обработке Адгезионный износ менее заметен у твёрдых чугунов NCI 761 По обрабатываемости чугун с вермикулярным графитом находится между серым и с шаровидным графитом Создает при мехобработке большие режущие усилия 21 Особенности обработки чугуна на станках Благодаря наличию графита в структуре легко обрабатывается резанием Графит позволяет получить короткую сыпучую стружку 83 Основные характеристики и виды чугуна Сплав железа с углеродом с содержанием углерода более 2 процентов (в большинстве случаев до 4%) 84 Обрабатываемость резанием толстостенных деталей из отбелённого ковкого чугуна хуже вследствие повышенной доли перлита, чем у тонкостенных 85 Обрабатываемость чугуна режущим инструментом на металлорежущих станках сильно зависит от количества и формирования включений графита 86 Чугуны ADI с точки зрения обрабатываемости резанием можно отнести к чугунам с шаровидным графитом Они поддаются механической обработке 87 Механическая обработка чугуна на станках Ориентировочные режимы резания (подача и скорость) в зависимости от сорта обрабатываемого чугуна

См.также / See also : Группы конструкционных материалов / Workpiece material groups Аналоги сталей / Workpiece material conversion table Обработка нержавеющей стали / Machining stainless steel Механическая обработка алюминия / Machining of aluminium Технология токарной обработки металлов / Basics of metal turning Особенности процесса фрезерования / Basics of milling Пластины CBN (Кубический нитрид бора) / Cubic Boron Nitride inserts Удельная сила резания / Specific cutting force

Примеры страниц из каталогов инструмента для металлообработки

757 SANDVIK COROMANT 2010 Руководство по металлообработке Точение Фрезерование Сверление Стр.H26

При механической обработке чугуна резанием на станках не возникает трудностей со стружкодроблением так как образуется короткая сыпучая стружка

При механической обработке чугуна резанием на станках не возникает трудностей со стружкодроблением так как образуется короткая сыпучая стружка _ Чугун сплав железа с углеродом и относительно высоким содержанием кремния 1-3% Содержание углерода в чугуне превышает 2% что является максимальной растворимостью углерода в аустенитной фазе. Хром (Cr) молибден (Mo) и ванадий (V) образуют карбиды придающие прочность и твёрдость но ухудшающие обрабатываемость чугуна. Обрабатываемость в целом При обработке чугуна не возникает трудностей стружкодроблением так как образуется короткая сыпучая стружка. Удельная сила резания 790 — 1350 Н/мм2. При обработке на высокой скорости особенно чугунов с включениями песка происходит абразивный износ инструмента. Чугуны NCI CGI и ADI требуют особого внимания из-за разных механических свойств и наличия графита в матрице в отличие от обычного чугуна GCI. Чугуны часто обрабатывают пластинами без задних углов имеющими прочные кромки и надёжными в применении. Основа сплава должна быть твёрдой а покрытие должно содержать толстый слой оксида алюминия обеспечивающего стойкость к абразивному износу. Чугуны традиционно подвергаются сухой обработке но возможна и обработка с СОЖ — главным образом для минимизации углеродно-железной пыли. Имеются также сплавы рекомендуемые для обработки с применением СОЖ. Более подробная информация по обработке материалов ISO К приведена в разделах Точение с. A 28 Фрезерование с. D 36 и Сверление с. E 16. Влияние твёрдости Влияние твёрдости чугуна на его обрабатываемость происходит по тем же правилам что и для других материалов. Чугуны ADI (отпущенный ковкий чугун) CGI (чугун с вермикулярным графитом) и NCI (чугун с шаровидным графитом) имеют твёрдость до 300-400 HB. Твёрдость чугунов MCI (ковкий чугун) и GCI (серый чугун) составляет в среднем 200-250 HB. Твёрдость белого чугуна может превышать 500 HB при частом охлаждении когда вместо свободного углерода в результате реакции углерода с железом образуется карбид железа Fe3C (цементит). Белый чугун очень абразивен и трудно поддается обработке. H 26 SANDVIK Обрабатываемые материалы Чугун ISO K Определение Существует 5 основных типов чугуна Серый чугун (GCI) Ковкий чугун (MCI) Чугун с шаровидным графитом (NCI) Чугун с вермикулярным графитом (CGI) Отпущенный ковкий чугун (ADI).

758 SANDVIK COROMANT 2010 Руководство по металлообработке Точение Фрезерование Сверление Стр.H27

По степени обрабатываемости чугуны делятся на ковкий, серый, с шаровидным графитом, с вермикулярным графитом (CGI) и отпущенный ковкий (ADI)

По степени обрабатываемости чугуны делятся на ковкий, серый, с шаровидным графитом, с вермикулярным графитом (CGI) и отпущенный ковкий (ADI) _ Наивысшей твёрдостью характеризуются чугун с шаровидным графитом и отпущенный ковкий чугун. Код MC Группа материалов Подгруппа обрабатываемого материала Метод получения Термическая обработка Твёрдость Удельная сила резания (Н/мм2) тс K1.1.C.NS 1 ковкий чугун 1 низкая прочность на растяжение C литьё NS не указано 200 HB 780 0.28 K1.2.C.NS 1 2 высокая прочность на растяжение C NS 260 HB 1020 0.28 K2.1.C.UT 2 серый чугун 1 низкая прочность на растяжение C литьё UT необработанный 180 HB 900 0.28 K2.2.C.UT 2 2 высокая прочность на растяжение C UT 245 HB 1100 0.28 K2.3.C.UT 2 3 аустенитный C UT 175 HB 1300 0.28 K3.1.C.UT 3 чугун с шаровидным графитом 1 ферритный C литьё UT необработанный 155 HB 870 0.28 K3.2.C.UT 3 2 ферритный перлитный C UT 215 HB 1200 0.28 K3.3.C.UT 3 3 перлитный C UT 265 HB 1440 0.28 K3.4.C.UT 3 4 мартенситный C UT 330 HB 1650 0.28 K3.5.C.UT 3 5 аустенитный C UT 190 HB K4.1.C.UT 4 чугун с вермикулярным графитом 1 низкая прочность на растяжение (перлит 90%) C литьё UT необработанный 160 HB 680 0.43 K4.2.C.UT 4 2 выская прочность на растяжение (перлит 90%) C UT 230 HB 750 0.41 K5.1.C.NS 5 отпущенный ковкий чугун 1 низкая прочность на растяжение C литьё NS не указано 300 HB K5.2.C.NS 5 2 высокая прочность на растяжение C NS 400 HB K5.3.C.NS 5 3 сверхвысокая прочность на растяжение C NS 460 HB Более длинная стружка Удлинение при Ухудшение обрабатываемости Закалка с отпуском превращает ковкий чугун (NCI) в отпущенный ковкий чугун (ADI). H 27 SANDVIK Обрабатываемые материалы Чугун ISO K A Коды MC для чугуна

21 Руководство DORMER 2008 Обработка металлов резанием на металлорежущих станках Стр.21

Особенности обработки чугуна на станках Благодаря наличию графита в структуре легко обрабатывается резанием Графит позволяет получить короткую сыпучую стружку

Особенности обработки чугуна на станках Благодаря наличию графита в структуре легко обрабатывается резанием Графит позволяет получить короткую сыпучую стружку _ и улучшает смазывание режущей кромки. Для обработки чугунов в основном используется инструмент с отрицательным или небольшим положительным значением переднего угла. Инструмент с покрытием имеет существенно большую стойкость из-за преобладания при обработке абразивного износа. В большинстве случаев обработка может выполняться без СОЖ. Основными сложностями при обработке являются неравномерный припуск на отливках, наличие литейной корки и включений песка. 21 Общая информация При нарезании резьбы в дуплексных и высоколегированных нержавеющих сталях используйте нижние значения рекомендуемых диапазонов. Используйте по возможности минеральное масло, если приходится применять эмульсию, то ее концентрация должна быть не менее 8%. Первым выбором при обработке нержавеющей стали является инструмент с покрытием, т.к. он лучше препятствует образованию нароста. Не используйте изношенный инструмент, т.к. это увеличивает наклеп материала при обработке и приводит к поломке инструмента. Обработка чугуна Чугуны по своей структуре бывают трех различных типов: Ферритный — легкообрабатываемый чугун с низкой прочностью и твердостью менее HB 150. На низких скоростях резания может образовывать нарост на режущей кромке. Ферритно-перлитный — чугун с твердостью от HB 150 до 290 единиц, прочность может варьироваться от низкой до высокой. Перлитный — прочность такого чугуна зависит от размеров кристаллов перлита. Мелкозернистый перлит придает чугуну высокую твердость и прочность, крупнозернистый приводит к “намазыванию” его на режущую кромку и появлению нароста. ЛЕГИРУЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ Чугун представляет собой сплав железа, углерода и кремния с содержанием углерода 2. 4 %, кремния 1. 3 %, также он может содержать некоторое количество марганца (Mn), фосфора (P) и серы (S). В зависимости от того, в каком виде находится графит, чугуны разделяют на серые чугуны, чугуны с шаровидным графитом, ковкий и легированный чугуны. Легирование чугуна никелем, медью, молибденом и хромом, к примеру, повышает его тепло — и коррозионную стойкость, вязкость и прочность. Легирующие элементы делятся на карбидообразующие и графитообразующие. Легирование существенным образом влияет на обрабатываемость чугунов. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ Из чугунов изготавливаются различные детали, например, блоки цилиндров двигателей, корпуса насосов и клапанов. Как правило, чугун используется там, где необходимо получить деталь сложной формы и достаточной прочности. ВАЖНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ОБ ОБРАБОТКЕ ЧУГУНА Большинство чугунов, сыпучую

Пример иллюстрации инструмента из промышленного каталога (из подборки фото инструментов для металлообработки / Metal cutting tools images)

180 Мастер-каталог KENNAMETAL 2013 Металлорежущий инструмент Стр.B136

Стандартный токарный резец Kennametal со сменной ромбической пластиной и призматической хвостовой частью для закрепления в станке Фотография процесса

Стандартный токарный резец Kennametal со сменной ромбической пластиной и призматической хвостовой частью для закрепления в станке Фотография процесса подрезки торцевой поверхности заготовки Токарная обработка Сверление Нарезание резьбы Растачивание Фрезерование Каталог 2013 на русском языке Металлорежущий инструмент

Источник

ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ


Обработка чугуна

Чугун отлично себя зарекомендовал для получения отливок, начиная от не ответственных изделий и заканчивая особо ответственными. Большое распространение чугун получил и в художественном литье, так как он значительно дешевле других литейных материалов, а по свойствам не уступает многим из них.

Чугун содержит больше углерода, чем сталь, это придает ему больше твердости, снижая пластичность и вязкость. Чугун обладает более лучшими литейными свойствами, но хуже поддается пластической деформации, не обрабатывается ковкой в обычном состоянии, чугун хрупкий. Чугун дешевле стали.

Чугун разделяют в зависимости от состояния углерода:

Белый чугун. В белом чугуне углерод присутствует преимущественно в связанной форме в виде цементита (Fe3C). Белые чугуны обладают высокой прочностью и хрупкостью, и они очень абразивные, они плохо поддаются механической обработке, поэтому из них получают отливки не требующих обработки и работающих в условиях абразивного износа при сухом трении, также белый чугун используют для получения ковкого чугуна.

Серый чугун. Это сплав железа, кремния (1,2-3,5%) и углерода. В сером чугуне углерод присутствует преимущественно в виде графитовых включений различного размера и форм (преимущественно пластинчатой формы). Серые чугуны обладают хорошими технологичными и прочностными свойствами, поэтому они нашли широкое применение в качестве конструкционного материала. Он более хрупкий, но имеет хорошую теплопроводность, выделяет меньше тепла в том числе и во время резания, хорошо поглощает вибрацию, поэтому нашел применение в производстве двигателей. Основные марки серого чугуна оговорены в ГОСТ 1412.

Высокопрочный чугун. Чугун с шаровидным графитом. Углерод преимущественно или полностью присутствует в свободном состоянии в форме шаровидного графита. Обладает высокой прочностью и удовлетворительной пластичностью, иногда могут использоваться вместо стали. У данного чугуна хорошая жесткость, ударная вязкость, он прочный, не хрупкий. Но не может поглощать вибрации, низкая теплопроводность, как следствие большое выделение тепла. Основные марки высокопрочного чугуна регламентируются ГОСТ 7293.

Ковкий чугун. Производят путем отжига отливок из белого чугуна. В них углерод преимущественно находится в форме хлопьевидного графита. Менее чувствительный к растрескиванию. Основные марки ковкого чугуна приведены в ГОСТ 1215.

Легированный чугун, чугун со специальными свойствами. Эти чугуны используются для придания деталям свойств жаростойкости, маломагнитности, износостойкости, коррозионной стойкости, повышенной прочности, хладостойкости и других свойств. Форма графита меняется от пластинчатой до шаровидной. Основные марки легированных чугунов приведены в ГОСТ 7769.

Низколегированные чугуны имеют более лучшие механические свойства, а высоколегированные обладают лучшими специальными свойствами, такими как жаростойкость, износостойкость и т.д.

Отбеленный чугун. Применяется для отливок, которые работают на износ, как и белый чугун. Отбеленный слой расположен на рабочей поверхности отливки.

Модифицированный чугун. При определенных условиях (в жидком состоянии) вводят модификаторы для улучшения структуры и свойств, снижения в чугуне Si и C без отбела.

Чугун с вермикулярным графитом. Это литейный чугун, занимающий по механическим и физическим свойствам промежуточные значения между серыми чугунами и высокопрочными чугунами. Довольно новый материал, который набирает обороты в силу своих уникальных свойств. Стойкость к усталостному разрушению в 2 раза больше, чем у серого чугуна. Из него делают двигатели, он получается более легким и прочным, поглощает большие мощности. Масса на 20% меньше, чем из серого чугуна.

Обрабатываемость чугунов

Обрабатываемость чугуна зависит от химического состава, физико-механических свойств и многих других факторов. Обрабатываемость улучшается с увеличением содержания графита, дисперсности и равномерности распределения структурных составляющих. Легирующие элементы как-раз и создают такие дисперсные и равномерные структуры, поэтому обрабатываемость легированных чугунов выше, чем обычных чугунов, конечно при условии одинаковой твердости. Так как, например, легирование хромом (Cr) приводит к повышению твердости и ухудшению обрабатываемости.

Чугун дает короткую, сыпучую стружку, в отличие от стали.

Серый чугун имеет небольшие режущие усилия и демонстрирует очень хорошую обрабатываемость. Возникает только абразивный износ.

Так серые и ковкие чугуны легко поддаются обработке, а вот чугуны с шаровидным графитом и отпущенный ковкий чугун подвергаются обработке сложнее. Причем при обработке отпущенного ковкого чугуна срок службы инструментов на 40-50% меньше, чем при обработке чугуна с шаровидным графитом. При обработке отпущенного ковкого чугуна возникают большие тепловые и механические нагрузки из-за высокой прочности, вследствие чего наблюдается большой износ режущей кромки.

При обработке чугуна с шаровидным графитом наблюдается наростообразование, это может приводить к отслаиванию покрытия пластин. Это в основном наблюдается у мягких чугунов с высоким содержанием феррита, у твердых чугунов с повышенным содержанием перлита это менее заметно, для них характерны абразивный износ и пластическая деформация.

Чугун с вермикулярным графитом находится между серым и с шаровидным графитом, он имеет меньшую теплопроводность, большую прочность, чем серый чугун, поэтому возникают большие усилия резания и возникает больше тепла. Также замечено, что фрезерная обработка методом круговой интерполяции имеет большую стойкость и производительность, чем растачивание данного чугуна.

Основные сложности обработки чугуна

— Температура является одним из главных факторов износа инструментов, ввиду высокой твердости и прочности чугуна.

— Наличие карбида кремния (SiC) в чугуне говорит о абразивном износе режущей кромки инструмента.

— При обработке чугуна с включениями песка, происходит интенсивный абразивный износ инструмента.

— Высокие скорости при обработке чугуна, особенно чугуна с включениями песка, приводят к быстрому износу инструмента.

— Высокая твердость, прочность имеют влияние на износ. Отпущенный ковкий чугун, чугун с вермикулярным графитом, чугун с шаровидным графитом имеют твердость 300-400 HB. Ковкий и серый чугуны – 200-250HB.

— Белый чугун имеет твердость 500HB, он очень абразивен и трудно поддается обработке.

— Неоднородность структуры чугуна, неравномерность припуска чугунных отливок, остатки песка в корке отливок.

Общие рекомендации при обработке чугунов

— Чугуны преимущественно обрабатывают пластинами без задних углов, у них более прочные кромки и они более надежны в использовании.

— Пластины по чугуну должны иметь твёрдую основу и толстый слой покрытия оксида алюминия для обеспечения стойкости к абразивному износу. Толстое покрытие дает CVD метод, несколько слоев покрытия дает еще большую износостойкость.

— Обычно чугун обрабатывают без СОЖ, на сухую, но иногда для снижения углеродно-железной пыли можно применение СОЖ. Также имеются сплавы, для которых необходимо применение СОЖ.

— Для снижения пыли при обработке без СОЖ и обеспечения высокой производительности необходимо обязательное применение вытяжной системы, а также применение ряда других мер, защищающих станок и самого рабочего от пыли.

Источник

Читайте также:  Чугун это вещество суждение