切削特点
a、切削力大:比切削45号钢大2~3倍。
b、切削温度高:比切削45号钢高50%左右。
c、加工硬化严重:切削它时的加工表面和已加工表面的硬度比基体高50~100%。
d、刀具易磨损:切削时易粘结、扩散、氧化和沟纹磨损。
刀具材料
a、高速钢:应选用高钒、高碳、含铝高速钢。
b、硬质合金:应采用YG类硬质合金。
最好采用含TaC或NbC的细颗粒和超细颗粒硬质合金。
如YG8、YG6X、YG10H、YW4、YD15、YGRM、YS2、643、813、712、726等。
c、陶瓷:在切削铸造高温合金时,采用陶瓷刀具也有其独特的优越性。
刀具几何参数
变形高温合金(如锻造、热轧、冷拔)。
刀具前角γ0为10°左右;铸造高温合金γ0为0°左右,一般不鐾负倒棱。
刀具后角一般α=10°~15°。
粗加工时刀倾角λs为-5°~-10°,精加工时λs =O~3°。
主偏角κr为45°~75°。
刀尖圆弧半径r为0.5~2mm,粗加工时,取大值。
切削用量
a、高速钢刀具:切削铸造高温合金切削速度Vc为3m/min左右,切削变形高温合金Vc=5~10m/min。
b、硬质合金刀具:切削变形高温合金Vc:40~60m/min;切削铸造高温合金Vc=7~10m/min。
进给量f和切削深度αp均应大于0.1mm,以免刀具在硬化后的表面进行切削,而加剧刀具磨损。
切削液
粗加工时,采用乳化液、极压乳化液。
精加工时,采用极压乳化液或极压切削油。
铰孔时,采用硫化油85~90%+煤油10~15%,或硫化油(或猪油)+CCl4。
高温合金攻丝十分困难,除适当加大底孔直径外,应采用白铅油+机械油,或氯化石蜡用煤油稀释,或用MoS2油膏。
高温合金钻孔
高温合金的钻孔,十分困难,一般应采用硬质合金钻头,如浅孔钻、整体或镶焊的硬质合金钻头。
如采用高速钢钻头时,应修磨钻头的副后角α'0,以减小和孔壁的摩擦。
同时还应修磨钻尖,减小钻头横刃的宽度,以减小钻削时的轴向力。
钻头要锋利,最好采用自动进给,钻削时,钻头不要在切削表面停留,以免加剧切削表面硬化,给下一次进刀带来困难。
一,综述高温合金种类
高温合金是广泛应用于航空、航天、石油、化工、舰船的一种重要材料。
高温合金有以下几种:
1,按基体元素:分为铁基、镍基、钴基等高温合金。
镍基高温合金在整个高温合金领域占有特殊重要的地位,它广泛地用来制造航空喷气发动机、各种工业燃气轮机最热端部件,与钴合金相比,镍合金能在较高温度与应力下工作,尤其是在动叶片场合,
2.按生产工艺:分为铸造高温合金,变形高温合金,粉末冶金高温合金。
二,高温合金与CBN刀具
1,不锈钢高温合金(奥氏体不锈钢)不太适合用CBN刀具加工,但其他HRC45以上耐热钢类可以用CBN刀具加工。
2,铸造类镍基、钴基高温合金非常适合用CBN刀具加工。
3,由于高温合金的种类复杂,注意针对工件的不同金属元素含量和工艺类型选择合适的CBN牌号。
4,非高温合金类的粉末冶金零件已经被证实适合用CBN刀具加工。
三,车削粉末冶金高温合金的刀具对比试验
(试验机床:CK61100,工件材料:粉末高温合金涡轮盘;硬度>HB388,工件直径610mm,刀具:焊接复合式CBN刀片)
1,当采用YT726硬质合金刀具,以切削速度v=15m/min、切削深度ap=0.2mm、进给量f=0.1mm/r的切削用量车削FGH95粉末高温合金,切削路程仅为3.6m 时,后刀面磨损量VB=0.15mm,刀具的磨损使刀具的寿命仍然不能保证连续加工一个面。
此时车刀的径向磨损量为0.016mm,反映在工件直径上的变化量dd=0.032mm。
2,若采用华菱CBN刀片车削粉末高温合金,切削用量:v=70m/min,
ap=0.2mm,f=0.1mm/r)。
切削路程l=3.6m时,后刀面磨损量几乎丈量不出。
3,用CBN车刀半精车或精车粉末高温合金材料是可行的,与硬质合金相比,不仅加工质量高,而且刀具寿命明显进步。
4,当切削温度达到1000~1200℃时,刀具表面会产生氧化与放氮现象,过高的温度还会产生CBN→HBN的转化,使CBN刀刃失往切削能力。
为此,在采用华菱CBN刀具切削时,必须留意选择合适的切削用量和刀具几何参数,使切削温度不致过高。
5,由于CBN刀刃处会产生颗粒剥落和微崩刃,因此必须控制切削力和切削振动,并选用刚性较好的机。