铸铁一般分普通铸铁与球墨铸铁。普通铸铁亦称灰口铸铁,其组织中含片状石磨(图1a)石墨是固体润滑剂,有自润滑作用,故自身耐磨性很好,机床的床身,发动机的缸体等重要零件常用之,但片状石哪是易剥落的脆性结晶,不耐冲击,其切屑不能连续伸长,形成崩碎型切屑(图2)造成切削力不断波动,在切削过程中产生高频振动.铸件表面的粗糙与不平,切削时使刀具产生机械磨损。切屑粘接(Adhesion) ,熔接(Welding)在刀具表面.切削中也会由此造成磨损及缺损(Chipping)破损(Broken)。
a)普通铸铁的组织 b)球墨铸铁的组织
图1 普通铸铁与球墨铸铁的组织
球墨铸铁指组织中的石墨经特殊处理形成球墨状的铸铁(图1b)从而使性能大为增强,其抗拉伸强度甚至可达900MPa。它有一定的延伸率,故切屑可能呈连续带状(图3)。刀具前刀面磨损会增大,由于含有石墨组织,切削力乃有波动。当其基体组织为珠光体时,因硬度高刀具破损较大,当其组织为铁素体时.则切屑易粘结.熔结在刀具上。
铸铁:龟裂崩碎型切屑
图2 崩碎型切屑
图3 球墨铸铁的切屑
各刀具大制造商为高效加工铸铁零件都在不断努力环发新的刀具材料、涂层与更好的几何形状结构的刀具。三菱公司新开发了针对各类铸铁零件加工的全黑,超平滑优质涂层UC5105与UC5115令人瞩目(图4)。这二类刀片在汽车制造业,压缩机制造业等许多行业中取得很大成就。
图4 全黑UC5105与UC5115刀片与涂层结构