1000度高溫火燒都“不彎”，超耐熱合金怎么加工？

2017-08-04 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

隨著制造技術(shù)的發(fā)展,更多難加工材料得到了開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,如高溫合金、鈦合金以及復(fù)合材料等。這種材質(zhì)能大大提升產(chǎn)品性能,如高溫合金材料,最初主要應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域,因其有著優(yōu)良的耐高溫和耐腐蝕等性能,至今已逐漸被應(yīng)用于電力、汽車(chē)、冶金、玻璃制造、原子能等工業(yè)領(lǐng)域及日用品領(lǐng)域。與此同時(shí),這種材質(zhì)也給加工制造帶來(lái)了很多困難,對(duì)切削技術(shù)也提出了更高的需求。

那么,這種材質(zhì)為什么難加工,讓我們先看看日本的一個(gè)實(shí)驗(yàn):用1000度高溫火燒超耐熱合金測(cè)試。

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1000度高溫都燒不彎,這種材質(zhì)不難加工才怪!

高溫合金是在1000℃左右條件下使用的一種工程材料,廣泛應(yīng)用于航天、航空、各種熱處理設(shè)備。大家都知道高溫合金非常難切削,那么到底難切削的原因是什么,請(qǐng)看下面這個(gè)表格。

原因	說(shuō)明
高溫強(qiáng)度大,加工硬化傾向大	切削加工時(shí),塑性變形抗力大,切削負(fù)荷重,切削溫度高,一般鎳基高溫合金的單位切削力比中碳鋼高50%;加工后表面層的加工硬化及殘余應(yīng)力大,硬化程度可達(dá)200%~500%;刀尖及邊界磨損極其嚴(yán)重,副后刀面的溝紋磨損也極易發(fā)生。
導(dǎo)熱性差	導(dǎo)熱系數(shù)均為45鋼的1/5~1/2,故切削溫度高。
與刀具的粘結(jié)傾向大	極易產(chǎn)生積削瘤,影響加工表面質(zhì)量。
強(qiáng)化元素含量高	在合金中形成大量研磨性很強(qiáng)的金屬碳化物、金屬間化合物等硬質(zhì)點(diǎn),對(duì)刀具有強(qiáng)烈的擦傷作用。

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針對(duì)以上難題,今天我們要介紹兩款產(chǎn)品分別應(yīng)對(duì)高溫合金材料加工中表面硬化現(xiàn)象和切屑易變形、排出阻力等問(wèn)題。

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高溫合金材料加工中的表面硬化現(xiàn)象?

1000度高溫火燒都“不彎”，超耐熱合金怎么加工？機(jī)械設(shè)計(jì)案例圖片1

高溫合金材料最初主要應(yīng)用于航天航空領(lǐng)域,由于其有著優(yōu)良的耐高溫和耐腐蝕等性能,逐漸被應(yīng)用于電力、汽車(chē)、冶金、玻璃制造、原子能等工業(yè)領(lǐng)域,從而大大的拓展了高溫合金材料的應(yīng)用領(lǐng)域。近年來(lái)隨著高溫合金材料的不斷發(fā)展,新型材料的出現(xiàn),高溫合金的市場(chǎng)還在增長(zhǎng)的狀態(tài)。雖然高溫合金的應(yīng)用范圍廣泛,但是在加工過(guò)程中容易產(chǎn)生表面硬化現(xiàn)象,從而導(dǎo)致刀具切削刃在切深處產(chǎn)生切口,影響加工工件的精度。

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針對(duì)此類(lèi)問(wèn)題,小編找到OSG有一款高溫合金用內(nèi)冷油孔硬質(zhì)合金鉆頭WHO55-5D能解決此問(wèn)題。

● WHO55-5D鉆頭采用了最適合的剛性及鋒利度的螺旋角度,保證了加工時(shí)刀具的高剛性。

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●WHO55-5D鉆頭采用了鋒利的切削刃設(shè)計(jì),能抑制切熱的產(chǎn)生。

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●WHO55-5D鉆頭使用了OSG專(zhuān)利的WXS涂層,WXS涂層具有卓越的耐磨性,能明顯的提高刀具的壽命。

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●加工案例

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切屑易變形、排出阻力大?

隨著環(huán)境破壞、全球變暖等問(wèn)題,對(duì)動(dòng)力設(shè)備的小型化、高效化提出了需求。以往只是用于航空航天等行業(yè)的耐熱性能高的難切削材料,也更廣泛的應(yīng)用于日用品、發(fā)電以及汽車(chē)行業(yè)等,為了加工這些材質(zhì),對(duì)切削技術(shù)也提出了更高的需求。耐熱難切削材料的切削加工具有三大特點(diǎn):①急劇的加工硬化。②無(wú)法通過(guò)提升加工溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)被切削性的改善。③切屑不易變形、排出阻力大等。

所以,切削刀具的設(shè)計(jì)上,必須考慮能降低進(jìn)刀時(shí)的切削阻力,提高排屑的順暢性,保證刀尖強(qiáng)度,并且確保刀具剛性等非常難以平衡的內(nèi)容。

針對(duì)此類(lèi)問(wèn)題,小編找到京瓷SGS的Z-Carb系列能解決此問(wèn)題。

京瓷SGS正是擅于開(kāi)發(fā)這樣的難削材加工的刀具廠家,并一直致力與航空航天行業(yè)的共同發(fā)展。

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這種關(guān)系中所積聚的設(shè)計(jì)專(zhuān)長(zhǎng),都在以不等分割切刃、不等分割螺旋切刃的確立最佳設(shè)計(jì)的Z-Carb系列得到體現(xiàn),引領(lǐng)難削材領(lǐng)域的加工。有針對(duì)鐵系、不銹鋼系的難切削材料Z-Carb AP及對(duì)應(yīng)鎳鉻合金等特殊合金的Z-Carb HT。