高溫合金切削加工
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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。由于高溫合金中含有許多高熔點(diǎn)合金元素Fe、Ti、Cr、Ni、V、W、Mo等,這些合金元素與其它合金元素構(gòu)成純度高、組織致密的奧氏體合金。而且有的元素又與非金屬元素C、B、N等構(gòu)成硬度高、比重小、熔點(diǎn)高的金屬與非金屬化合物,使其切削加工性變得很差。它的相對(duì)切削加工性,只有45號(hào)鋼的5~20%。
切削特點(diǎn)
a、切削力大:比切削45號(hào)鋼大2~3倍。
b、切削溫度高:比切削45號(hào)鋼高50%左右。
c、加工硬化嚴(yán)重:切削它時(shí)的加工表面和已加工表面的硬度比基體高50~100%。
d、刀具易磨損:切削時(shí)易粘結(jié)、擴(kuò)散、氧化和溝紋磨損。
刀具材料
a、高速鋼:應(yīng)選用高釩、高碳、含鋁高速鋼。
b、硬質(zhì)合金:應(yīng)采用YG類(lèi)硬質(zhì)合金。最好采用含TaC或NbC的細(xì)顆粒和超細(xì)顆粒硬質(zhì)合金。 如 YG8、YG6X、YG10H、YW4、YD15、YGRM、YS2、643、813、712、726等。
c、陶瓷:在切削鑄造高溫合金時(shí),采用陶瓷刀具也有其獨(dú)特的優(yōu)越性。
刀具幾何參數(shù)
變形高溫合金(如鍛造、熱軋、冷拔)。刀具前角γ0為10°左右;鑄造高溫合金γ0為0°左右,一般不鐾負(fù)倒棱。刀具后角一般α=10°~15°。粗加工時(shí)刀傾角λs為-5°~-10°,精加工時(shí)λs =O~3°。主偏角κr為45°~75°。刀尖圓弧半徑r為0.5~2mm,粗加工時(shí),取大值。
切削用量
a、高速鋼刀具:切削鑄造高溫合金切削速度Vc為3m/min左右,切削變形高溫合金Vc=5~10m/min。
b、硬質(zhì)合金刀具:切削變形高溫合金Vc:40~60m/min;切削鑄造高溫合金Vc=7~10m/min。進(jìn)給量f和切削深度αp均應(yīng)大于0.1mm,以免刀具在硬化后的表面進(jìn)行切削,而加劇刀具磨損。
切削液
粗加工時(shí),采用乳化液、極壓乳化液。精加工時(shí),采用極壓乳化液或極壓切削油。鉸孔時(shí),采用硫化油85~90%+煤油10~15%,或硫化油(或豬油)+CCl4。高溫合金攻絲十分困難,除適當(dāng)加大底孔直徑外,應(yīng)采用白鉛油+機(jī)械油,或氯化石蠟用煤油稀釋?zhuān)蛴肕oS2油膏。
高溫合金鉆孔
高溫合金的鉆孔,十分困難,一般應(yīng)采用硬質(zhì)合金鉆頭,如淺孔鉆、整體或鑲焊的硬質(zhì)合金鉆頭。如采用高速鋼鉆頭時(shí),應(yīng)修磨鉆頭的副后角α'0,以減小和孔壁的摩擦。同時(shí)還應(yīng)修磨鉆尖,減小鉆頭橫刃的寬度,以減小鉆削時(shí)的軸向力。鉆頭要鋒利,最好采用自動(dòng)進(jìn)給,鉆削時(shí),鉆頭不要在切削表面停留,以免加劇切削表面硬化,給下一次進(jìn)刀帶來(lái)困難。
切削特點(diǎn)
a、切削力大:比切削45號(hào)鋼大2~3倍。
b、切削溫度高:比切削45號(hào)鋼高50%左右。
c、加工硬化嚴(yán)重:切削它時(shí)的加工表面和已加工表面的硬度比基體高50~100%。
d、刀具易磨損:切削時(shí)易粘結(jié)、擴(kuò)散、氧化和溝紋磨損。
刀具材料
a、高速鋼:應(yīng)選用高釩、高碳、含鋁高速鋼。
b、硬質(zhì)合金:應(yīng)采用YG類(lèi)硬質(zhì)合金。最好采用含TaC或NbC的細(xì)顆粒和超細(xì)顆粒硬質(zhì)合金。 如 YG8、YG6X、YG10H、YW4、YD15、YGRM、YS2、643、813、712、726等。
c、陶瓷:在切削鑄造高溫合金時(shí),采用陶瓷刀具也有其獨(dú)特的優(yōu)越性。
刀具幾何參數(shù)
變形高溫合金(如鍛造、熱軋、冷拔)。刀具前角γ0為10°左右;鑄造高溫合金γ0為0°左右,一般不鐾負(fù)倒棱。刀具后角一般α=10°~15°。粗加工時(shí)刀傾角λs為-5°~-10°,精加工時(shí)λs =O~3°。主偏角κr為45°~75°。刀尖圓弧半徑r為0.5~2mm,粗加工時(shí),取大值。
切削用量
a、高速鋼刀具:切削鑄造高溫合金切削速度Vc為3m/min左右,切削變形高溫合金Vc=5~10m/min。
b、硬質(zhì)合金刀具:切削變形高溫合金Vc:40~60m/min;切削鑄造高溫合金Vc=7~10m/min。進(jìn)給量f和切削深度αp均應(yīng)大于0.1mm,以免刀具在硬化后的表面進(jìn)行切削,而加劇刀具磨損。
切削液
粗加工時(shí),采用乳化液、極壓乳化液。精加工時(shí),采用極壓乳化液或極壓切削油。鉸孔時(shí),采用硫化油85~90%+煤油10~15%,或硫化油(或豬油)+CCl4。高溫合金攻絲十分困難,除適當(dāng)加大底孔直徑外,應(yīng)采用白鉛油+機(jī)械油,或氯化石蠟用煤油稀釋?zhuān)蛴肕oS2油膏。
高溫合金鉆孔
高溫合金的鉆孔,十分困難,一般應(yīng)采用硬質(zhì)合金鉆頭,如淺孔鉆、整體或鑲焊的硬質(zhì)合金鉆頭。如采用高速鋼鉆頭時(shí),應(yīng)修磨鉆頭的副后角α'0,以減小和孔壁的摩擦。同時(shí)還應(yīng)修磨鉆尖,減小鉆頭橫刃的寬度,以減小鉆削時(shí)的軸向力。鉆頭要鋒利,最好采用自動(dòng)進(jìn)給,鉆削時(shí),鉆頭不要在切削表面停留,以免加劇切削表面硬化,給下一次進(jìn)刀帶來(lái)困難。