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现代切削刀具及加工技术 2015.04 加工高铬铸铁选择的刀具材料很重要 随着制造业的不断发展，具有高硬度、高耐磨性、高耐热性、高化学稳定 性的高铬铸铁的应用日益增多，为解决高铬铸铁件难加工的问题，各种新型刀 具如涂层硬质合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼刀具等超硬刀具的应用也日趋 广泛。但只有选择正确的刀具才能更好的解决高铬铸铁件难加工的问题。针对 高铬铸铁件难加工问题，我国华菱超硬通过对高铬铸铁的性能分析，以及大量 实践的总结，研发了一款新型超硬刀具BN-K1 牌号，有效地解决了高铬铸铁件 难加工的问题，并提高了加工效率。 以下就简单介绍一下立方氮化硼刀具在加工高铬铸铁件中的应用。 一、常见的高铬铸铁件 高铬铸铁顾名思义就是在铸铁中加入铬的合金元素可以改变铸铁的铸态或 热处理后的组织，从而改变其物理性能和化学性能。适用于轧辊，衬板，工业 泵行业等零件；由于高铬铸铁件硬度一般在HRC45 以上，并且大件铸造的毛坯 表面加工余量不匀和气孔、砂眼等铸造缺陷，使加工难度增加，所以选择正确 的刀具尤为重要。 二、加工高铬铸铁件的刀具选择 高铬铸铁属于脆硬材料，表面硬度高，加工此类铸件方式多为车削加工和 铣削加工，欲实现对高铬铸铁进行切削加工，刀具必须具备的条件是硬度高， 耐磨性好，抗冲击性好，化学稳定性稳定和传热导率好。现用涂层硬质合金刀 具，陶瓷刀具和立方氮化硼刀具进行加工高铬铸铁件。 （1）涂层硬质合金刀具：就是在硬质合金刀片的表面上涂覆耐磨的TiC 或 TiN、HfN、Al2O3 等薄层，形成表面涂层硬质合金。由于表面上涂覆的一层耐 磨材料，刀具较耐磨，适合小批量加工，但当大批量加工高铬铸铁件时，由于 切削时间长表面涂层的耐磨材料使用完之后刀具就和硬质合金刀具一样，磨损 加剧， 导致换刀频次高，影响加工效率和增加刀具费用。 （2）陶瓷刀具：陶瓷刀具硬度高于硬质合金，耐磨性好，但脆性大，横向 断裂强度低，承受冲击载荷能力弱，所以在切削硬度低于HRC55 以下和采用小 进给量时，陶瓷刀具是较好的选择，但加工高铬铸铁大件时由于毛坯表面伴随 有夹砂、气孔等铸造缺陷，使用陶瓷刀具容易崩刀。 （3）华菱超硬立方氮化硼刀具BN-K1 牌号：立方氮化硼刀具具有较高的硬 度，较好的耐磨性，但立方氮化硼刀具有和陶瓷刀具同样的缺点脆性大，但华 菱超硬立方氮化硼刀具BN-K1 牌号属于非金属粘合剂，专门针对高铬铸铁件而 研发的立方氮化硼刀具，不仅增加了刀具的韧性，并且具有良好的耐磨性和抗 冲击性，可实现高速切削。华菱超硬立方氮化硼刀具BN-K1 牌号的硬度是硬质 合金刀具的四倍，陶瓷刀具的两倍，BN-K1 牌号刀具的切削参数比硬质合金刀 具高3—5 倍的速度切削高铬铸铁件。 下面就简单介绍一下华菱超硬立方氮化硼刀具BN-K1 牌号加工高铬铸铁件 的案例。 三、华菱超硬立方氮化硼刀具BN-K1 牌号加工高铬铸铁案例 （1）立方氮化硼刀具BN-K1 牌号加工高铬铸铁的案例 华菱超硬：专业硬材料加工工具的领导者，致力让世界不再有难加工的材料 现代切削刀具及加工技术 2015.04 高铬铸铁是一种高硬度高强度的具有抗磨耐腐性能的高合金白口铸铁，高 铬铸铁作为耐磨铸件在不做任何热处理的情况下，硬度一般在hrc45 以上，抗 拉强度为650--850mpa。但这种材料又硬又脆，切削状态极不平稳，所以很难 切削加工。 以加工高铬铸铁工业泵零件为例（如右图）： 加工材料：高铬白口铸铁Cr26 加工零件：耐磨腐蚀工业泵叶轮，泵体等 材料硬度：60HRC 刀具牌号：BN-K1 切削参数：ap=3.5mm, Fr=0.1mm/r， Vc=75m/min 切削方式：干式切削。 BN-K1 与陶瓷刀片的效果对比如下图：在BN-K1 牌号的切削速度是陶瓷刀 片一倍，进给量大于陶瓷刀具40%的情况下，BN-K1 的单刃寿命是陶瓷刀片的七 倍还要多。 （2）以BN-K1 牌号加工高铬铸铁轧辊为例：轧辊硬度为HSD80，切削参数： ap=4mm，Fr=1mm