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详细介绍
灰铸铁与碳素钢一样，也是一种铁(Fe)与碳(C)的合金，含碳高于2％的就为铸铁。铸铁是机械工业应用广泛的材料之一，例如机床床身，机器底座，各种箱体、壳体等都是铸铁(如HT15-33、HT20-40)制成，许多机床厂，汽车、拖拉机厂的生产线上多轴组合钻床大都用来钻这种材料。球墨铸铁通过浇铸前向铁水加入球化剂和墨化剂，以促使碳呈球状石墨结晶，其强度和塑性均比灰铸铁高。在用普通麻花钻钻铸铁孔时，发现有下述特点：
(1)钻头的磨损几乎*在后面上，外缘转角处磨损zui大，有时整个角磨掉，限制了生产效率的提高。
(2)当横刃修磨得过窄时，钻头容易崩刃或崩尖，尤其是钻铸造质量差或带有铸造黑皮的工件。
(3)切屑细碎，钻深孔时难以排屑，切削液不容易流到切削区。
(4)不用切削液时，钻头与孔壁容易研死。而且灰尘很大，有害于人身健康。
(5)有一定程度的扎刀现象，使工件在出口处易产生崩裂。
灰铸铁的特点
上述这些问题的产生不是偶然的，而是与铸铁的特性密切地着的。常用的铸铁其特点有：
(1)硬度较低，一般约为HB176～255，但是铸件表面往往有带型砂的硬皮和氧化层，这层表皮硬度很高。另外，毛坯边缘有时可能出现白口铸铁，这时硬度*，约为HB600，加剧钻头磨损。
(2)强度低(指抗拉、抗弯强度)，而抗压强度和耐磨性则较高。因此，整个来说，钻削力不大(相对于钢而言)。而且，在切削负荷中轴向抗力是主要的，扭矩抗力占的比例不大，例如用直径27毫米的普通麻花钻，钻合金结构钢(40Cr)和铸铁(HT15-33)来比较，钻铸铁比钻合金结构钢的轴向力只减小35％，而扭矩则减小57％，如表5-4。其他脆性材料有类似的趋向。
(3)脆性大，塑性变形小，切屑是崩碎的，夹杂有粉末。碎末状的切屑，带来一些问题，*，当钻深孔时，比较难排出；第二，切屑碎末如同研磨剂一样，夹在钻头的后面、刃带与工件之间，产生剧烈的摩擦，使钻头磨损；第三，由于切屑是成小片崩碎的，钻削力和热量均集中在刃口上，且切屑与钻头前刀面的摩擦较小，与后刀面的摩擦是主要的。
这几个方面的因素就决定了钻头的磨损主要在后刀面和刃带上，实际情况也正是这样。
(4)铸铁的导热率较低，也促使切削热集中在切削刃口上。
(5)铸铁组织比较粗松，并含有石墨，减小了材料的塑性和强度，有利于切削。但铸铁中还含有碳化铁(显微硬度高达1000～2300)及其他很硬的杂质，则对*耐用度很有害。铸造中难免产生铸造缺陷，如气孔、砂眼、冷隔、白口等，常导致切削刃崩坏，或两刃负荷不同，使孔轴线偏斜。
钻铸铁钻的特点和使用灰铸铁(如HT20-40)的可钻削性较易钻削一类，但塑性较低，切削崩碎，导热慢，热量集中在刃口。因此，基本对策是：
(a)应使钻头尽快地通过工件，尽量缩短切削刃与工件的接触路程，减少钻头切削刃与工件摩擦的机会。所谓快速通过工件，就是要求钻头每分钟进给量尽量大一些，即转速(n)与进给量(f)的乘积(nf毫米/分)要大。另一方面，当钻头每分钟钻入的深度相同，亦即每分钟进给行程(nf)一定时，由于切削刃是沿螺旋线前进，若转得慢(n小)，进给得快(f大)，即螺线的螺距大一些，则切削刃走过的总路程要短，切削刃受到的摩擦机会就减少了。因此，应尽可能加大进给量，然后适当地选择转速。
(b)要加大进给量，则钻削抗力增大，因此应使钻头尽量锋利。由于钻铸铁轴向抗力是主要的部分，而轴向抗力又多集中在横刃上，所以，合理地修磨钻头横刃，减小轴向抗力是主要的。如果把横刃*切除，则轴向抗力可显著降低，但这样带来两个问题：*，定心不好，通常要用钻模来定位；第二，钻硬的铸铁时，尤其是稍遇到有铸造黑皮和白口时，钻头容易崩刃。因此不宜将横刃*磨掉，应保留一定的钻心尖，但比钻钢的群钻横刃修磨得更窄、更锋利一些，内刃前角γτ0也可大些。
(c)为了保护钻心尖，磨出月牙圆弧槽使钻心尖低下来，切入工件后三尖很快同时切削，钻心尖不易崩坏和磨损，也便于找正。横刃虽然修得更窄了，但钻尖高可和钻钢的基本型相近。
(d)采用双重锋角。由于钻头的外缘切削速度高，即相对摩擦运动速度高，因此该部分产生钻削热多，加上铸铁导热慢，所以热量都集中在钻头外缘刃尖处，致使它磨损zui快。通常，磨出倒角，即形成双重锋角(2ψ1)，使转角处变宽，改善钻头散热条件，从而提高了耐用度。经多次试验，表明双重锋角可以提高耐用度2～4倍，如表5-5。但由于磨出双重锋角，加长了切削刃，使钻削扭矩稍有增加。但是，轴向力降低很多，扭矩增加不多，因此总的切削负荷还是不大的。
(e)适当加大后角。一般比钻钢的大3°左右，减少钻头后刀面与工件间的摩擦。根据试验结果，外刃后角αfc为13～18°时，钻头的耐用度较高。
(f)合理使用切削液。有些人在钻铸铁工件时，不愿意用切削液。这里可能有一些客观因素，如工件很大，切削液不易清理；碎屑中含有石墨使水很快变得又黑又脏等。但对于批量大的钻孔工序，还是采用切削液，这样可以大大提高钻头耐用度，改善钻孔质量，而且避免灰尘飞扬。但要特别注意，切削液应自始至终连续加入，而且流量要适当，否则少量和断续的水流入孔内，容易引起孔壁局部硬化，和把碎屑调和成研磨膏一样，加剧钻头磨损。
(g)当发现“扎刀"现象，需适当采取措施节。
(1)钻头的磨损几乎*在后面上，外缘转角处磨损zui大，有时整个角磨掉，限制了生产效率的提高。
(2)当横刃修磨得过窄时，钻头容易崩刃或崩尖，尤其是钻铸造质量差或带有铸造黑皮的工件。
(3)切屑细碎，钻深孔时难以排屑，切削液不容易流到切削区。
(4)不用切削液时，钻头与孔壁容易研死。而且灰尘很大，有害于人身健康。
(5)有一定程度的扎刀现象，使工件在出口处易产生崩裂。
灰铸铁的特点
上述这些问题的产生不是偶然的，而是与铸铁的特性密切地着的。常用的铸铁其特点有：
(1)硬度较低，一般约为HB176～255，但是铸件表面往往有带型砂的硬皮和氧化层，这层表皮硬度很高。另外，毛坯边缘有时可能出现白口铸铁，这时硬度*，约为HB600，加剧钻头磨损。
(2)强度低(指抗拉、抗弯强度)，而抗压强度和耐磨性则较高。因此，整个来说，钻削力不大(相对于钢而言)。而且，在切削负荷中轴向抗力是主要的，扭矩抗力占的比例不大，例如用直径27毫米的普通麻花钻，钻合金结构钢(40Cr)和铸铁(HT15-33)来比较，钻铸铁比钻合金结构钢的轴向力只减小35％，而扭矩则减小57％，如表5-4。其他脆性材料有类似的趋向。
(3)脆性大，塑性变形小，切屑是崩碎的，夹杂有粉末。碎末状的切屑，带来一些问题，*，当钻深孔时，比较难排出；第二，切屑碎末如同研磨剂一样，夹在钻头的后面、刃带与工件之间，产生剧烈的摩擦，使钻头磨损；第三，由于切屑是成小片崩碎的，钻削力和热量均集中在刃口上，且切屑与钻头前刀面的摩擦较小，与后刀面的摩擦是主要的。
这几个方面的因素就决定了钻头的磨损主要在后刀面和刃带上，实际情况也正是这样。
(4)铸铁的导热率较低，也促使切削热集中在切削刃口上。
(5)铸铁组织比较粗松，并含有石墨，减小了材料的塑性和强度，有利于切削。但铸铁中还含有碳化铁(显微硬度高达1000～2300)及其他很硬的杂质，则对*耐用度很有害。铸造中难免产生铸造缺陷，如气孔、砂眼、冷隔、白口等，常导致切削刃崩坏，或两刃负荷不同，使孔轴线偏斜。
钻铸铁钻的特点和使用灰铸铁(如HT20-40)的可钻削性较易钻削一类，但塑性较低，切削崩碎，导热慢，热量集中在刃口。因此，基本对策是：
(a)应使钻头尽快地通过工件，尽量缩短切削刃与工件的接触路程，减少钻头切削刃与工件摩擦的机会。所谓快速通过工件，就是要求钻头每分钟进给量尽量大一些，即转速(n)与进给量(f)的乘积(nf毫米/分)要大。另一方面，当钻头每分钟钻入的深度相同，亦即每分钟进给行程(nf)一定时，由于切削刃是沿螺旋线前进，若转得慢(n小)，进给得快(f大)，即螺线的螺距大一些，则切削刃走过的总路程要短，切削刃受到的摩擦机会就减少了。因此，应尽可能加大进给量，然后适当地选择转速。
(b)要加大进给量，则钻削抗力增大，因此应使钻头尽量锋利。由于钻铸铁轴向抗力是主要的部分，而轴向抗力又多集中在横刃上，所以，合理地修磨钻头横刃，减小轴向抗力是主要的。如果把横刃*切除，则轴向抗力可显著降低，但这样带来两个问题：*，定心不好，通常要用钻模来定位；第二，钻硬的铸铁时，尤其是稍遇到有铸造黑皮和白口时，钻头容易崩刃。因此不宜将横刃*磨掉，应保留一定的钻心尖，但比钻钢的群钻横刃修磨得更窄、更锋利一些，内刃前角γτ0也可大些。
(c)为了保护钻心尖，磨出月牙圆弧槽使钻心尖低下来，切入工件后三尖很快同时切削，钻心尖不易崩坏和磨损，也便于找正。横刃虽然修得更窄了，但钻尖高可和钻钢的基本型相近。
(d)采用双重锋角。由于钻头的外缘切削速度高，即相对摩擦运动速度高，因此该部分产生钻削热多，加上铸铁导热慢，所以热量都集中在钻头外缘刃尖处，致使它磨损zui快。通常，磨出倒角，即形成双重锋角(2ψ1)，使转角处变宽，改善钻头散热条件，从而提高了耐用度。经多次试验，表明双重锋角可以提高耐用度2～4倍，如表5-5。但由于磨出双重锋角，加长了切削刃，使钻削扭矩稍有增加。但是，轴向力降低很多，扭矩增加不多，因此总的切削负荷还是不大的。
(e)适当加大后角。一般比钻钢的大3°左右，减少钻头后刀面与工件间的摩擦。根据试验结果，外刃后角αfc为13～18°时，钻头的耐用度较高。
(f)合理使用切削液。有些人在钻铸铁工件时，不愿意用切削液。这里可能有一些客观因素，如工件很大，切削液不易清理；碎屑中含有石墨使水很快变得又黑又脏等。但对于批量大的钻孔工序，还是采用切削液，这样可以大大提高钻头耐用度，改善钻孔质量，而且避免灰尘飞扬。但要特别注意，切削液应自始至终连续加入，而且流量要适当，否则少量和断续的水流入孔内，容易引起孔壁局部硬化，和把碎屑调和成研磨膏一样，加剧钻头磨损。
(g)当发现“扎刀"现象，需适当采取措施节。
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