La fundición nodular GGG50 se tornea y fresa entre 130 y 220 m/min con 0,28 mm/vuelta o 0,11 mm/diente, se taladra a 91-165 m/min con 0,2 mm/vuelta y se rosca a 46-99 m/min. Va algo más despacio que la fundición gris porque el grafito esferoidal la hace mucho más tenaz. En la práctica se comporta como un híbrido entre fundición y acero, y hay que tratarla como tal.
EN-GJS-500-7 · DIN GGG50 · 200 HB · Grupo ISO K
Velocidad de corte y avance recomendados
| Operation | Vc (m/min) | Feed | Nota de taller |
|---|
| Turning | 130–220 | 0.28 mm/rev | 130-220 m/min con 0,28 mm/vuelta. A diferencia de la gris, aquí sí necesitas rompevirutas: la viruta de nodular puede salir en tiras largas que se enredan en la torreta, sobre todo en calidades ferríticas y con avances bajos. |
| Milling | 130–220 | 0.11 mm/tooth | 130-220 m/min con 0,11 mm/diente, preferiblemente en seco o con aire para no agrietar el filo por choque térmico. Las plaquitas de grupo K con recubrimiento resistente al calor aguantan mejor que una geometría de acero en desbaste de bloques. |
| Drilling | 91–165 | 0.2 mm/rev | 91-165 m/min con 0,2 mm/vuelta. La nodular no desconcha en la salida como la gris, pero la viruta es más larga y hay que evacuarla: refrigeración interna o retiradas programadas cada tres o cuatro diámetros de profundidad. |
| Threading | 46–99 | 0.2 mm/rev | 46-99 m/min con macho de corte. Las calidades ferríticas admiten laminación con cuidado por su mayor ductilidad, pero en perlítica el filete sale agrietado; si la rosca es de responsabilidad, corte o fresa de roscar. |
Valores de partida con metal duro recubierto en corte medio. Ajusta con la calculadora según herramienta, tipo de pasada y margen de seguridad.
Cómo se comporta al cortar
En la GGG50 el grafito está en forma de esferas en lugar de láminas, así que deja de actuar como plano de rotura: el material gana ductilidad y resistencia a tracción (de ahí los 500 MPa de su designación) y pierde esa fractura limpia que hace tan cómoda a la fundición gris. La viruta sale en trozos más largos y con cierta tendencia a adherirse, y el calor generado es mayor. Con 200 HB de media, la matriz puede ser ferrítica, perlítica o mixta, y esa proporción cambia bastante el resultado: las zonas perlíticas son más duras y abrasivas. En piezas grandes con enfriamiento desigual pueden aparecer además carburos localizados durísimos.
Nodular contra gris: qué cambia realmente
El cambio de grafito laminar a esferoidal transforma un material frágil y abrasivo en uno tenaz y dúctil. Las consecuencias en el taller son tres. Primera, hay que bajar la velocidad de 150-250 a 130-220 m/min porque se genera más calor y el desgaste se acelera. Segunda, aparece la necesidad de controlar la viruta, con rompevirutas y avances suficientes, cuando en gris no hacía falta. Tercera, desaparece casi por completo el desconchado de aristas, así que las salidas de herramienta dejan de ser un problema. Quien programa nodular con parámetros de gris nota antes el desgaste de la plaquita que cualquier otra cosa.
Matriz ferrítica o perlítica: la dureza no es uniforme
Una GGG50 es por definición una mezcla de ferrita y perlita, y la proporción varía entre coladas e incluso entre zonas de la misma pieza según el espesor y la velocidad de enfriamiento. La ferrita es blanda y pegajosa, la perlita es más dura y abrasiva, y una pieza grande puede tener 170 HB en el centro y 240 HB en una nervadura fina. Si el desgaste de herramienta varía mucho entre piezas de la misma serie, sospecha del material antes que del programa. Trabajar en la parte media del rango, alrededor de 170-180 m/min, da la vida más consistente cuando la colada no es homogénea.
Carburos duros en zonas de enfriamiento rápido
En esquinas, cambios bruscos de sección y bordes de pieza colada, el enfriamiento rápido puede formar carburos de hierro extremadamente duros, la llamada fundición blanca localizada. Esa zona no se corta: destroza el filo en el instante en que lo toca. Se detecta por un chirrido característico y por un desgaste súbito en un punto concreto del programa. Si el defecto se repite en la misma zona pieza tras pieza, no es cosa del filo sino de la fundición, y la solución está en el recocido de la pieza bruta o en negociar con el proveedor. Mientras tanto, reduce velocidad y refuerza el filo en ese tramo del programa.
Consejos rápidos de taller
- No reutilices el programa de fundición gris: baja a 130-220 m/min y añade rompevirutas.
- Si el desgaste varía mucho de pieza a pieza, mide la dureza; la proporción de ferrita y perlita cambia entre coladas.
- Trabaja en seco o con aire en fresado, igual que en la gris, para evitar grietas térmicas en el filo.
- Un chirrido y un desgaste súbito siempre en el mismo punto del programa apuntan a carburos duros de enfriamiento rápido.
- En taladrado, programa retiradas cada tres o cuatro diámetros: la viruta de nodular es más larga de lo que esperas.
- Para roscas de responsabilidad, macho de corte o fresa de roscar; la laminación solo funciona bien en calidades ferríticas.
Frequently Asked Questions (FAQ)
¿Qué diferencia hay entre mecanizar GG25 y GGG50?
La nodular es más tenaz y dúctil: pide menos velocidad (130-220 frente a 150-250 m/min), genera viruta más larga que hay que romper y desgasta más por calor. A cambio, no desconcha las aristas de salida como la fundición gris.
¿Necesita refrigerante la fundición nodular?
En torneado continuo puede ayudar a controlar la temperatura y el polvo, pero en fresado sigue siendo preferible el seco o el aire, porque el riego intermitente agrieta el filo. En taladrado profundo sí conviene refrigeración interna para evacuar la viruta.
¿Qué Vc uso en GGG50 con herramienta HSS?
Alrededor de 45-75 m/min, un tercio del rango de metal duro. En zonas perlíticas duras el HSS se desgasta muy deprisa, así que para series largas el metal duro recubierto de grupo K sale mucho más rentable.
¿Por qué mi plaquita rompe siempre en el mismo punto de la pieza?
Casi con seguridad hay carburos duros formados por enfriamiento rápido en esa zona, típicos de esquinas y cambios de sección. No es un problema de parámetros: reduce velocidad en ese tramo y plantea un recocido de la pieza bruta con el proveedor.
¿Se puede roscar la GGG50 con macho de laminación?
Solo en calidades de matriz ferrítica y con cuidado, porque la ductilidad es limitada. En calidades perlíticas el filete sale agrietado y hay que usar macho de corte o fresa de roscar.
Cutting speed and feed tables by material
These indicative tables help you choose a cutting speed for F-114 steel, stainless steel, cast iron or aluminium before fine-tuning with the calculator. The ranges depend on rigidity, coolant, depth of cut, tool grade, coating and the machine's real condition.
Cutting speed Vc ranges in m/min for HSS and carbide| Material | Lathe HSS Vc | Lathe carbide Vc | Milling HSS Vc | Milling carbide Vc | Technical note |
|---|
| Carbon steels (F-114 / C45 / 1.1191) | 20-35 m/min | 120-220 m/min | 18-30 m/min | 100-180 m/min | Reduce Vc for heavy roughing or parts with scale. |
| Alloyed and pre-treated steels | 12-25 m/min | 80-160 m/min | 10-22 m/min | 70-140 m/min | Use low values for high hardness or interrupted cuts. |
| Austenitic stainless steel (AISI 304 / 316) | 8-18 m/min | 70-150 m/min | 8-16 m/min | 60-130 m/min | Avoid rubbing; Maintain sufficient advance and stable cooling. |
| gray cast iron | 18-30 m/min | 120-250 m/min | 15-28 m/min | 100-220 m/min | Usually machined dry with suitable inserts. |
| Aluminium and non-ferrous alloys | 60-120 m/min | 300-800 m/min | 50-100 m/min | 250-700 m/min | Use a sharp edge, clear chips and avoid built-up edge. |
Feed per revolution and feed per tooth ranges by material| Material | Turning f | Milling fz | Drilling f |
|---|
| Carbon steels | 0.10-0.35 mm/vuelta | 0.03-0.12 mm/diente | 0.08-0.25 mm/vuelta |
| Stainless steel | 0.08-0.25 mm/vuelta | 0.025-0.10 mm/diente | 0.05-0.18 mm/vuelta |
| gray cast iron | 0.12-0.40 mm/vuelta | 0.04-0.16 mm/diente | 0.10-0.30 mm/vuelta |
| Aluminium | 0.12-0.50 mm/vuelta | 0.04-0.25 mm/diente | 0.10-0.35 mm/vuelta |
Use the low values for HSS, light machines, long parts or weak clamping. Use the high values with carbide, good chip evacuation, adequate coolant and a rigid machine.
Are you looking for the complete sheet of a specific material?
Chemical composition, density, strength, hardness, weldability, common uses and machining notes for over 160 materials — searchable by EN, DIN, AISI/SAE, AMS, ASTM, UNE, JIS, GB/T, GOST and trade names.
See Materials Catalog →Practical Guide: How to Calculate Cutting Parameters in Machining?
Success in chip-removal machining (whether on CNC or conventional machines) depends on choosing speeds and feeds correctly. Factors such as the workpiece material, the tool type (tungsten carbide, HSS) and the coolant define the working limits.
1. Turning: Cutting Speed (Vc) and RPM
In turning, the workpiece rotates and the tool advances linearly. To calculate the revolutions per minute (RPM) required from the cutting speed recommended by the insert manufacturer, the basic machining formula is used:
n = (Vc x 1000) / (pi x Dm)
Where Dm is the machined diameter in millimetres. Remember that in facing or taper cuts the diameter varies, which is why modern CNC lathes use the Constant Cutting Speed (G96) to adapt the RPM dynamically.
Related calculators: RPM in turning · Cutting speed in turning
2. Milling: Feed per Tooth (fz) and Feed Rate (F)
Unlike the lathe, on a milling machine it is the tool that rotates. When calculating feed, it is vital to distinguish between feed per revolution (fn) and feed per tooth (fz). The total table feed of the machine (F in mm/min) is obtained by multiplying the RPM (n) by the number of flutes or teeth of the cutter (z) and by the feed per tooth:
F = n x fz x z
Related calculators: Feed in milling · RPM in milling
3. Drilling and Tapping: Precision in the Pilot Hole
To run a drill bit made of carbide or high-speed steel, the feed is directly tied to the tool diameter to avoid deflection or breakage. In the case of rigid tapping , the machine feed is strictly governed by the thread pitch. Any error in synchronising RPM and feed will destroy the thread flank or snap the tap inside the part.
Related calculators: RPM in drilling · Synchronized feed in threading
4. Theoretical Roughness Calculation (Ra and Rz) in Finishing
What surface quality will your piece have? The finish or theoretical surface roughness in turning and milling operations depends on a direct relationship between the feed per revolution (f) and the tool nose radius (re). The formula to estimate the maximum roughness (Rz) is:
Rz = (f^2) / (8 x re) x 1000 micras
To achieve a low arithmetic mean roughness (Ra) — a mirror finish — you must reduce the feed or increase the insert nose radius, always making sure no vibration appears due to lack of machine rigidity.
Related calculators: Ra roughness in turning · Ra roughness in milling
Frequently Asked Questions about Cutting Parameters and Machining
What happens if the cutting speed (Vc) is too high?
If you exceed the cutting speed recommended by the manufacturer, the temperature at the insert edge rises sharply. That causes premature diffusion wear, plastic deformation of the edge and, in the worst case, catastrophic failure of the carbide or HSS tool.
How does feed (f) influence chip control?
The feed determines chip thickness. Too low a feed produces long, dangerous stringy chips that can tangle around the part or fixture, and it also causes friction and thermal hardening. An optimal feed breaks the chip into a "C" or "6" shape, keeping the CNC process safe.
What is the difference between feed per revolution (fn) and feed per tooth (fz)?
Feed per revolution (fn) is the distance the tool advances for each full turn of the part when turning, or of the tool when milling. Feed per tooth (fz) is the actual chip load cut by each flute of a cutter. To get the total milling feed, multiply fz by the number of teeth.
How is machining time calculated?
The main machining time is the total cut length, including tool entry and exit, divided by the machine feed rate (F in mm/min). The basic formula is: Time (min) = Length (mm) / Feed (mm/min).
Why doesn't the actual roughness of the part match the theoretical roughness (Ra)?
The calculator works out the theoretical roughness from the feed and the insert radius. On the shop floor, though, real factors come into play: lack of machine rigidity, vibration from tool overhang, edge wear, the exact part material and how well the coolant works.
How to adjust the speed and feed to eliminate vibrations in the piece?
The general rule for reducing chatter is to lower the cutting speed (Vc) and raise the feed (f) slightly. It is also critical to make sure the insert radius is not larger than the depth of cut (Ap), so the tool does not push the part instead of cutting it.
Turning: When to use constant cutting speed (G96) vs. fixed RPM (G97)?
Use G96 for turning and facing, since the control adjusts rpm automatically with diameter to keep the finish uniform. You must use G97, fixed rpm, for operations on the centreline such as drilling and tapping, and when single-point threading, so the pitch stays synchronised.
What parameter should I modify if the insert wears very quickly or burns?
If the edge shows rapid flank wear or plastic deformation, the usual culprit is excessive cutting speed (Vc) and you should reduce it. If instead material sticks to the edge and forms a built-up edge, the temperature is too low and you need to raise Vc.
What feed (F) should I program for a threading operation?
In rigid tapping or single-point threading, the programmed feed (F) must always equal the thread pitch exactly. For example, for a metric M20x2.5 thread the feed is F2.5, regardless of the spindle rpm.