第一部分：研究及克服蠕墨鑄鐵(CGI)所帶來(lái)的機(jī)加工挑戰(zhàn)
蠕墨鑄鐵(CGI)的應(yīng)用日益增長(zhǎng)。蠕墨鑄鐵(CGI)的應(yīng)用正在增長(zhǎng)，尤其在卡車(chē)及汽車(chē)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體缸蓋制造方面。發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)師采用了CGI許多優(yōu)勢(shì)來(lái)提高燃油效率及發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。比起常規(guī)的灰鑄鐵或高鉬鐵，其提供了更高的強(qiáng)度重量比，有效的抗磨損性，熱導(dǎo)率和減震性。——所有這些特性都是發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)所需要的。
然而，制造商們發(fā)現(xiàn)CGI要比常規(guī)的鑄鐵更難加工。當(dāng)他們使用加工灰鑄鐵所使用的金屬加工液來(lái)加工CGI時(shí)，加工CGI的刀具磨損要比鑄鐵快90%——這就造成了更高的成本和更多的停機(jī)時(shí)間。此外，因?yàn)榍邢魉俣群瓦M(jìn)給率可能降低，CGI的加工時(shí)間就要比灰鑄鐵長(zhǎng)很多。使用專(zhuān)用切削液能夠降低加工CGI的難度。
了解為什么CGI難以加工。CGI要比常規(guī)的鐵或球墨鑄鐵難加工的多，在相同的加工條件下，刀具的磨損率要比常規(guī)灰鑄鐵大30倍。尤其在到達(dá)了一定的速度進(jìn)行加工(250-700 m/min), 磨損率的差別會(huì)變的最為明顯。這些高速加工一般被用在如發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的鏜削。
為了設(shè)計(jì)新的金屬加工液來(lái)改善刀具的磨損，首先要研究導(dǎo)致CGI的低切削性的根本原因。
灰鑄鐵和CGI的主要不同點(diǎn)：
-石墨結(jié)構(gòu)的不同
• 灰鑄鐵包含片狀結(jié)構(gòu)的石墨易切削成形，從而加強(qiáng)了切削性能
• CGI包含珊瑚或蠕蟲(chóng)狀結(jié)構(gòu)的石墨，因此強(qiáng)度更大，而加工性能更低
- 硫化錳(MnS)含量的不同
• 灰鑄鐵中的硫化錳(MnS)提供了切削加工中良好的潤(rùn)滑性，特別是到達(dá)一定的切削速率時(shí)MnS的作用就更為明顯。然而CGI中卻不含有MnS，因此CGI不具有潤(rùn)滑性和保護(hù)刀具的優(yōu)勢(shì)。（見(jiàn)如下顯微圖片）
硫化錳在如上的灰鑄鐵顯微結(jié)構(gòu)中十分明顯
新型金屬加工液能夠解決這一困境。在充分的研究了造成CGI低加工性能的根本因素，新的金屬加工液技術(shù)已經(jīng)被開(kāi)發(fā)了出來(lái)，該技術(shù)可以改善在加工CGI的各種工藝中的刀具壽命和零件表面質(zhì)量。這些工藝包括高速連續(xù)切削加工如一般用在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中的鏜削。雖然最新的金屬加工液技術(shù)極大的縮短了常規(guī)灰鑄鐵與CGI在機(jī)加工性能上的差距，但是進(jìn)一步提高金屬的機(jī)加工性能及切削時(shí)的相關(guān)成本還是十分重要的，持續(xù)的研究和開(kāi)發(fā)。
如果你正計(jì)劃加工CGI，請(qǐng)最好先聯(lián)系你們的金屬加工液及刀具供應(yīng)商獲取相關(guān)最佳的金屬加工液及刀具解決方案的建議。
第二部分：近期測(cè)試數(shù)據(jù)顯示刀具磨損有了顯著改善
在2010年，奎克化學(xué)公司開(kāi)發(fā)了一種新的金屬加工液技術(shù)，一種專(zhuān)門(mén)為提高蠕墨鑄鐵的機(jī)加工性而設(shè)計(jì)的金屬加工液。當(dāng)加工CGI時(shí)，比起其他那些通常用在一般鑄鐵中的金屬加工液，它極大的降低了刀具磨損率。
在高速連續(xù)切削的情況下測(cè)試刀具的磨損率。為證明QUAKERCOOL 7020® CG的性能，我們?cè)?span lang="EN-US">450級(jí)CGI進(jìn)行了車(chē)削（連續(xù)切削）的機(jī)加工測(cè)試，使用硬質(zhì)合金鋼刀具在250 m/min的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行加工。此外，還測(cè)試了一般的鑄鐵金屬加工液來(lái)得出一個(gè)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)供研究參考。干切削（無(wú)油）的測(cè)試也用來(lái)評(píng)估在此加工中干濕切削所帶來(lái)的不同影響。
上圖可見(jiàn)在相同機(jī)加工的情況下刀具上所出現(xiàn)的磨損情況，后刀面的磨損很快出現(xiàn)，最終整個(gè)刀片都磨損了。
關(guān)于奎克化學(xué)公司:
奎克化學(xué)公司是一家全球領(lǐng)先的向各行各業(yè)提供加工液、化學(xué)專(zhuān)用品、相關(guān)服務(wù)和技術(shù)專(zhuān)業(yè)人士的供應(yīng)商，這些行業(yè)包括鋼鐵、鋁業(yè)、汽車(chē)、采礦、航空航天、鋼管、制罐等。在將近100年里，奎克成功地通過(guò)創(chuàng)新技術(shù)解決方案，加工知識(shí)及、訂制化服務(wù)來(lái)幫助我們?nèi)虻目蛻?hù)提高生產(chǎn)效率，改善產(chǎn)品質(zhì)量及降低產(chǎn)品成本?？丝偛课挥诿绹?guó)費(fèi)城，亞太區(qū)總部位于中國(guó)上海，奎克遍布全球的專(zhuān)業(yè)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)必將為您取得最大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。了解更多信息請(qǐng)?jiān)L問(wèn)quakerchem.com.cn
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