Penelitian tentang keausan alat PCBN yang memotong bahan besi cor yang berbeda

Alat bahan superhard polycrystalline cubic boron nitride (PCBN) memiliki kekerasan tinggi, ketahanan aus yang baik, dan stabilitas kimia, Penerapannya di bidang manufaktur mobil menjadi semakin luas. Makalah ini merangkum dan menganalisis status penelitian sarjana dalam dan luar negeri menggunakan alat bahan superhard PCBN untuk memproses besi cor kelabu, besi ulet dan besi grafit vermicular. Terutama dari bahan alat, parameter proses, bahan benda kerja, Mekanisme keausan pahat bahan superhard PCBN saat memotong tiga jenis besi cor dianalisis dari aspek lingkungan pemotongan dan metode pemrosesan. Akhirnya, situasi keausan pahat saat memotong berbagai jenis bahan besi cor diringkas.

1. Klasifikasi besi cor umum

Saat ini, besi cor yang umum digunakan di bidang manufaktur mesin mobil terutama meliputi besi cor kelabu, besi ulet dan besi grafit vermicular.Mikrostruktur, sifat dan karakteristik aplikasi ditunjukkan pada Tabel 1. Perbedaan bentuk grafit, komposisi matriks dan kandungan berbagai unsur kimia dalam berbagai bahan besi cor menentukan kegunaannya yang berbeda dan juga mempengaruhi kinerja pemrosesan coran yang terbuat dari bahan ini.

Tabel 1 Sifat dan kegunaan berbagai bahan besi tuang

2. Keausan pahat PCBN memotong bahan besi cor

Perkakas PCBN cocok untuk pemotongan kering besi cor kelabu dengan kecepatan tinggi Faktor utama yang mempengaruhi keausan pahat PCBN adalah kandungan CBN pahat, jenis pengikat, parameter pemotongan dan parameter geometri pahat, dan benda kerja bahan.

Pemesinan besi cor abu-abu dan besi ulet, penelitian menunjukkan bahwa perkakas PCBN konten tinggi (>90%) memakai kurang dari konten rendah (<75%) perkakas PCBN saat pemesinan area yang sama dari besi cor kelabu, ini karena CBN Pahat dengan kandungan tinggi memiliki kekerasan yang lebih tinggi, ketahanan aus yang lebih baik, dan masa pakai yang lebih lama; ditemukan bahwa kecepatan potong memiliki pengaruh besar pada mekanisme keausan pahat. Ketika kecepatan potong kurang dari 150m/menit, keausan bonding adalah utama; Ketika lebih besar dari 150m/menit, keausan difusi dan keausan kimia dominan. Besi cor grafit vermicular adalah bahan yang sulit untuk dikerjakan.Alasan utamanya adalah suhu ujung pahat saat memotong besi grafit vermicular lebih tinggi daripada besi cor kelabu, dan hilangnya unsur belerang dalam proses produksi besi grafit vermicular serius, sehingga tidak dapat dilindungi saat pemesinan besi cor kelabu. Lapisan MnS dari pahat PCBN menyebabkan keausan kimia yang parah selama pemotongan dan mengurangi masa pakai pahat. Selain itu, kandungan Ti yang tinggi dalam besi cor grafit vermicular juga merupakan penyebab keausan pahat yang serius.Kekerasan Ti yang tinggi atau senyawanya dalam benda kerja akan memperburuk keausan abrasif pahat.

Meskipun mekanisme keausan pahat saat memotong bahan besi cor yang berbeda kira-kira sama, seperti keausan perekat, keausan difusi dan keausan kimia, kondisi keausan pahat cukup berbeda. Ketika pahat PCBN memotong besi tuang kelabu dengan kandungan ferit tinggi, kawah bulan sabit mudah terbentuk pada permukaan penggaruk, dan banyak retak tegangan termal muncul di ujung tombak; saat memotong besi ulet, pahat cenderung terjadi di bawah aksi tumbukan Chipping, juga akan ada kawah bulan sabit yang disebabkan oleh keausan bonding; saat memotong besi cor grafit yang dipadatkan, karena pengaruh elemen Ti dalam besi cor dan sulitnya membentuk film pelumas MnS, keausan pahat lebih serius, dengan keausan kimia seperti keausan oksidasi dan difusi sebagai inangnya. Saat ini, pemotongan PCBN dari besi cor grafit vermicular tidak ideal, dan penelitian mendalam tentang bahan pahat, proses pemotongan dan mekanisme keausan diperlukan.