蠕墨铸铁加工研究进展.pdf

2014年7月
机床与液压
第42卷第13期
MACHINE TOOL HYDRAULICS
l.42No.13
DOI:10.3969/j.issn.1001-3881.2014.13.041
峮曌铸铁加工研究进展
袁华1,王成勇,郭院',郑李娟
(1.广东エ业大学机电学院,广东广州510006;
2.顺徳职业技术学院机电工程系,广东佛山528333)
摘要:蠕墨铸铁(CGI)因具有良好的力学、物理、铸造性能和导热性,在汽车行业应用颇受关注。但与加工灰铸铁
相比,加工蠕墨铸铁时刀具耐用度大幅降低,需要频繁地更换刀具,经济性下降;或者工厂采用保守的切削参数加工,生
产效率降低,这些都阻碍了其大规模生产应用。从蠕墨铸铁的材料特性出发,综述了目前在CGI切削加工机制、刀具、加
工工艺等方面的研究现况,指出了墨铸铁加工存在的关键技术问题,以及未来研究CCI加工技术的趋势。
关键词:蠕墨铸铁;加工机制;高速加工;刀具
中图分类号:TYC143.49;TC506文献标识码:A文章编号:1001-3881(2014)13-162-6
Research Development of Compacted Graphite Iron Machining
YUAN Hua 2, WANG Chengyong, GUO Yuan, ZHENG Lijuan'
(1. School of Mechanical and Electrical Engineering, Guangdong University of Technology
Guangzhou Guangdong 510006, China
2. Department of Mechanical and Electrical Engineering, Shunde Polytechnic
Foshan Guangdong 528333, China)
Abstract There has been increasing attention to compacted graphite iron(G1) for its good mechanical properties, physical
casting performance and thermal conductivity n the automotie industry. However, tool life has been significantly reduced and it re
quires frequent replacement of tools which leads to processing economy decrease, as compared with gray cast iron; or conservative cut
ting parameters have been used which lead to low productivity. All of these have hindered its application to a largerextent in large scale
production. Recent research was introduced from a few respects including material properties, CGI cutting mechanism, tools, process-
ing technology and so on. The existent key issues of CGI machining and applied technology were pointed out, as well as trends of future
research in CG machining technology
Keywords: Compacted Graphite Iron; Machining mechanism; High speed machining; Tool
1蠕瞾铸铁材料特性及应用
蠕墨铸铁的拉伸强度是灰铸铁的2~3倍,具有
蠕墨铸铁(CCI)因其石墨形状呈蠕虫状而得名比灰铸铁高的高温强度,在500℃以下具有良好的刚
(如图1所示)。1948年美国人 K D MILIS、A
性,不会产生变形2,适于制造强度要求较高和需承
GAGNEBIN和 N B PILLING在发明球墨铸铁时就发现受热循环负荷的零件,如气缸体、气缸盖、排气歧管
了蠕墨铸铁,但当时并未引起足够的重视,对其材质和制动鼓等;同时,在玻璃模具、钢锭模上也大量使
的真正研究是从20世纪60年代オ开始。由于它既有用蠕墨铸铁。
接近于球墨铸铁的力学性能,又有与灰口铸铁相似的
蠕墨铸铁的质量比传统的灰铸铁轻一半,对于汽
良好铸造性能和导热性,因而近二十年来在汽车行业车来说具有更高的燃料能效。此外,其强度和刚度比
的应用颇受材料研究者关注。
灰铸铁高一倍,从而可以设计出壁厚更薄的发动机缸
从化学成分上看,蠕墨铸铁与灰铸铁、球墨铸铁体。一台装配好的蠕墨铸铁发动机的质量比灰铸铁发
基本上无太大差异。由于在铸造过程中铁水中加入添动机减轻9%左右?。
加剂和保持时间的不同,以及材料的基体组织也不
由于蠕曌铸铁在发动机缸体缸盖上稳定使用要求
同,因而材料性能产生差异。
蠕化率达80%以上,此时的蠕墨铸铁具有强度高,
收稿日期:2013-07-12
基金项目:国家自然科学基金-广东联合基金重点资助项目(U12012081)
作者简介:袁华(1971-),男,博士研究生,工程师,主要从事数控加工及先进制造技术方面的研究。E-mail:yuan
hua33@163.como