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      鎳基高溫合金材料及其切削
      2018-01-24

      高溫合金可細分為鎳基合金、鐵基合金和鈷基合金。高溫合金在780℃以上的高溫環境中仍具有良好的機械強度和保持表面性能不下降的能力。這是因為高溫合金具有很高的抗拉伸強度、抗蠕變破裂強度,以及良好的延展性和韌性,其抗氧化能力和耐熱腐蝕性能也十分優異。

        鎳基和鈷基高溫合金主要用于航空航天、石油天然氣開采、石油化工等行業,其用量大約占到高溫合金的90%,正確加工鎳基合金的方法包括高剛性的機床設備、高壓冷卻方式、正前角刀片、適當的主偏角和*佳切屑厚度。只要很好地把握這五個關鍵要素,鎳基高溫合金的加工就成功在望。

        鎳基高溫合金切削特點:

        1.切削阻力大(含有大量的合金元素、加工硬化現象嚴重、塑性變形大),是鋼材的1.5-2倍。

        2.切削溫度高,在相同條件下切削溫度為45鋼的1.5-2倍。

        3.刀具磨損嚴重,機械磨損、粘結磨損、擴散磨損和氧化磨損均比較嚴重,使刀具壽命明顯降低。

        4.加工硬化現象嚴重,已加工表面硬化程度可達基體硬度的1.5-2倍。

        5.切削硬而韌,不易折斷,造成切屑過程巾切削處理困難。

        鎳基高溫合金切削加工工具:

        鎳基高溫合金車削加工時,刀具既要鋒利還要保證足夠的刀尖強度,刃口必須經過仔細刃磨,保持刀具較好的表面粗糙度,保證刃口光滑,不允許有任何崩刃、缺口、裂紋和毛刺,防止在加工時刀片崩刃損壞。刀片的耐磨性要好,才能保證加工高溫合金時的表面質量。

        在車削加工時,會出現多種刀具磨損機制,如積屑瘤,溝槽磨損,切屑錘擊等,其中會對切屑造成不利影響的兩種主要磨損機制是積屑痛和因為工件表面容易冷作硬化而造成的溝槽磨損(也稱為切深處磨損或刻劃磨損)。

        刀具的溝槽磨損發生在主切削刃和副切削刃上。在主切削刃上,溝槽磨損表現為在切深處發生崩刃,并且主要為機械磨損。副切削刃上出現的溝槽主要是由化學磨損造成的,對工件表面光潔度產生不利影響。為了盡可能減小這種磨損,建議采用Al2O3和PVD刀具涂層。

        切屑錘擊是機械磨損的一種形式,由切屑對切削區外側刃口的撞擊造成,主要發生于加工硬度較低、韌性較好的鎳基合金時。切屑錘擊可能出現在刀片的頂部和底部,通過改變進給率和切深量,使切屑改變流向,可能有助于減小磨損。建議優先選用PVD涂層刀片來加工鎳基合金(尤其在粗加工時),因為PVD涂層刀片的刃口韌性更好。

        我公司的YBG105/YBG202系列PVD涂層牌號,在鎳基合金加工中均能取得優異的表面質量。YBG105牌號,新型的TiALN基多元涂層,具有更高的耐磨性能和抗高溫氧化性能,適合于各類高溫合金,耐熱合金等難加工材料的精、半精加工。

      來源:中國刀具商務網

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