Обрабатываемость чугунов

Чугуны применяют, главным образом, для изготовления корпусных деталей машин методом литья благодаря низкой стои­мости материала и высокой технологичности. Чугуны относятся к материалам с относительно низкой прочностью, не испытываю­щим пластических деформаций в процессе образования стружки. Поэтому силы резания и затрачиваемая при этом мощность ниже, чем при обработке сталей, а из-за малой пластичности чугунов об­разуется элементная, реже суставчатая стружка, снижающая пло­щадь ее контакта с передней поверхностью инструмента. В ре­зультате контактные напряжения возрастают и концентрируются около режущей кромки. Поэтому при обработке чугунов следует применять более прочные однокарбидные сплавы группы ВК.

Температура резания при обработке чугунов ниже, чем при обработке сталей той же твердости, обрабатываемость их также ниже. Это связано главным образом с высоким абразивным дейст­вием весьма твердого цементита, что интенсифицирует износ, осо­бенно инструментов из быстрорежущих сталей.

Различают белые, серые, ковкие и высокопрочные чугуны. Три последних чугуна имеют следующие основы, оказывающие определяющее влияние на их обрабатываемость: ферритную; ферритно-перлитную и перлитную.

Из всей номенклатуры чугунов наилучшую обрабатываемость по критерию V₆₀ имеют ферритные чугуны, содержащие феррит и графит. Обрабатываемость перлитных ковких и сверхпрочных чу­гунов, содержащих перлит и графит, ухудшается. Самую низкую обрабатываемость имеют белые чугуны, содержащие перлит, це­ментит и карбиды легирующих элементов (хром, ванадий, молиб­ден). Например, прокатные валки из отбеленного чугуна обраба­тывают твердосплавными резцами со скоростью резания V = 3...10 м/мин. Однако наилучшие результаты при чистовой обработке таких валков дают инструменты, оснащенные эльбором.

Высокопрочные чугуны с шаровидной формой графита обла­дают лучшей обрабатываемостью, чем чугуны с пластинчатым графитом. Это достигается за счет применения для них, в отличие от серых чугунов, дополнительной термообработки (отжиг или высокий отпуск).

Для отдельных групп чугунов обрабатываемость связывают с их твердостью

где С – коэффициент; НВ – твердость по Бринеллю; п – показатель степени, зависящий от формы графита, n = 1,5 – для шаровидного графита; п = 2,2 – для пластинчатого графита [22].