Механическая обработка отливок из специальных чугунов очень трудоемкая операция. Наиболее трудно обрабатываются отливки из белых износостойких чугунов.
Обрабатываемость белых чугунов резанием зависит от вида и количества карбидов. Хуже всего обрабатываются ледебуритные чугуны. Замена ледебурита в белом чугуне эвтектиками на основе специальных или комплексных карбидов значительно снижает сопротивление резанию. Наилучшей обрабатываемостью обладают ванадиевые белые чугуны с инвертированной структурой. Как правило, отливки из мартенситных чугунов механически не обрабатываются. Чугуны с пониженным содержанием углерода, имея невысокую твердость (НВ 380 - 430), удовлетворительно обрабатываются твердосплавным режущим инструментом (пластинами типа ВК8 или ВК6М). Значительно улучшается обрабатываемость отливок после отжига.
Плохо поддаются механической обработке белые высокохромистые чугуны. Особенно ухудшается обрабатываемость тех белых чугунов, у которых карбиды прочно закреплены в металлической матрице (например, наклепывающегося под действием усилий резания аустенита). Значительный рост микротвердости матрицы в процессе механической обработки наблюдается у чугунов ИЧХ17Н3Г3, нихард-2 и ИЧХ28Н2, что объясняется мартенситным превращением в микрообъемах в результате больших давлений в зоне режущей кромки резца. Улучшение обрабатываемости белых чугунов обеспечивается перлитной основой, которая имеет меньшую твердость, чем мартенситная и не способна упрочняться в процессе резания.
Обработка отливок из белых чугунов типа ИЧХ28Н2, ИЧХ17НЗГЗ возможна в основном лишь с помощью шлифования, алмазным режущим инструментом или инструментом из синтетических сверхтвердых материалов.
Распространенным приемом уменьшения трудоемкости механической обработки деталей из белых износостойких чугунов является использование специальных вставок из легкообрабатываемых материалов - углеродистой стали, серого чугуна, которые устанавливают в литейную форму и заливают чугуном. Вставку размещают в местах, не подвергающихся абразивному износу. Например, установка центральной вставки из стали 35Л в ступицу рабочего колеса шламового насоса ШН-270 позволяет при отливке в кокиле полностью исключить механическую обработку износостойкого белого чугуна.
Горнообогатительные предприятия черной и цветной металлургии с целью исключения операции расточки посадочного отверстия под вал в отливках из белых износостойких чугунов для рабочих колес песковых насосов типа ПС, 8НП, 6НП, применяют заливку цинком или пластмассой. В тех случаях, когда избежать механическую обработку резанием отливок из белых износостойких чугунов не удается, ее ведут, как правило, инструментом, оснащенным пластинками из твердого сплава.
Для черновой и получистовой обработки рекомендуются твердые сплавы ВК6М, ВК8, ВК8, для чистовой — ВК2, ВКЗ. Минералокерамические резцы можно рекомендовать только для чистовой обработки без литейной корки и ударов при резании.
Рекомендательный библиографический список
1. Чугун: Справ. изд./ Под ред. А.Д. Шермана и А.А. Жукова. – М.: Металлургия, 1991. -576 с.
2. Гиршович Н.Г. Кристаллизация и свойства чугуна в отливках. – М., - Л.: Машиностроение, 1966. –562 с.
3. ГОСТ 7769 – 82. Чугун легированный для отливок со специальными свойствами.
4. Справочник по чугунному литью / Под. ред. Н.Г. Гиршовича. – Л.: Машиностроение, 1979. -758 с.
5. Бобро Ю.Г. Легированные чугуны. – М.: Металлургия. 1976. -288 с.
6. Чугунное литье в станкостроении / Г.И. Клецкин, Г.Г. Абрамов, И.М. Воловик и др. – М.: Машиностроение, 1975. -320 с.
7. Абразивная износостойкость литых сталей и чугунов / В.М. Колокольцев, К.Н. Вдовин, В.В. Бахметьев, В.А. Куц. – М.: Академия проблем качества, 1997. -148 с.
8. Абразивная износостойкость литых металлов и сплавов / В.М., Колокольцев, Н.М. Мулявко, К.Н. Вдовин, Е.В. Синицкий. – Магнитогорск: МГТУ, 2004. -228 С.
9. Б.В. Воронков, В.М. Колокольцев, Е.В. Петроченко. Комплексно- легированные белые износостойкие чугуны. – Челябинск: Печатный салон «Издательство РЕКПОЛ», 2005. -178 с.
10. Прокатные валки / К.Н. Вдовин, Р.Х. Гималетдинов, В.М. Колокольцев, С.В. Цыбров. – Магнитогорск: МГТУ, 2005 -543 с.