陶瓷刀片切削加工高溫合金
高溫合金按基體金屬可分為鐵基高溫合金,鎳基高溫合金和鉆基高溫合金,按生產(chǎn)工藝及其性能和用途,可分為變形高溫合金和鑄造高溫合金兩大類(lèi)。
1 .鐵基高溫合金我國(guó)常用的鐵基高溫合金牌號(hào)有 GH36 ( 4 Crl 2 Ni8Mn8MoVNb )及 GH 135 ( Cr 巧 Ni35WZMoZAiZ . STi2 )等,這些都是變形鐵基高溫合金。還有鑄造鐵基高溫合金如 K13 、 K14 等。鐵基高溫合金的抗氧化性能不如鎳基合金,高溫強(qiáng)度不如鉆基合金,但比較容易切削,價(jià)格也較為低廉。鐵基高溫合金的組織是奧氏體,但比之于奧氏體不銹鋼,表 7 一 4 所列各項(xiàng)影響切削加工性的因素對(duì)降低切削加工性的作用更為嚴(yán)重。所以鐵基高溫合金的相對(duì)加工性?xún)H為奧氏體不銹鋼的 1 / 2 左右。.改善鐵基高溫合金切削加工性的熱處理方法是“退火”處理。退火處理可使鐵基高溫合金的“奧氏體一碳化物”型組織的固溶體穩(wěn)定性增加,在切削加工時(shí)碳化物少析出或不析出,從而使硬化減少,改善了切削加工性。
2 .鎳基高溫合金鎳基高溫合金又分為變形合金和鑄造合金兩種。常用的變形合金的牌號(hào)是 GH33 ( Cr20Ni77AITiZ . 5 ) ,鑄造合金的牌號(hào)是 K3 ( 17Cr12Ni68WSMo4Co5A15Ti3 ) 等。奧氏體不銹鋼僅在 650 ℃ 以下具有抗氧化性,在溫度更高的工作條件下,應(yīng)該采用鎳基高溫合金。鎳基高溫合金導(dǎo)熱性低,加工硬化嚴(yán)重,切削時(shí)與刀具粘結(jié)現(xiàn)象嚴(yán)重,故切削非常困難。影響高溫合金切削加工性的因素有: y ‘相(金屬間化合物,是高溫合金的主要強(qiáng)化相)數(shù)量的多少、材料的真實(shí)強(qiáng)度 Sb (特別是高溫時(shí)的真實(shí)強(qiáng)度)、材料的伸長(zhǎng)率占及收縮率必, y ‘相數(shù)量越多, Sb 愈大, a 和必愈大,則切削加工愈困難。鑄造合金較變形合金切削加工性差;鎳基合金較鐵基合金切削加工性差。鎳基高溫合金在切削時(shí),硬化程度可達(dá) 200 %一 500 % ,因此剪切面上切應(yīng)力高,切削力大,可達(dá) 45 鋼的 2 一 3 倍。切削溫度也很高,可高達(dá) 750 一 1000 ℃ 。
因此在切削高溫合金時(shí),應(yīng)十分注意降低切削溫度和減少加工硬化。切削鎳基高溫合金時(shí)應(yīng)該考慮的共同問(wèn)題是:
1 .陶瓷刀片的刀刃應(yīng)該始終保持鋒利。前角應(yīng)為正值,但不能過(guò)大,后角一般應(yīng)稍大一些。
2 .切削用量的合理選擇很重要,一般是低切削速度,中等偏小的進(jìn)給量,較大的背吃刀量。應(yīng)該使陶瓷刀片刀刃在冷硬層以下進(jìn)行切削。鎳含量對(duì)鎳基高溫合金的切削速度影響很大。鎳含量較低時(shí),切削速度可稍高一些 。
3 .應(yīng)該選擇合適的切削液。對(duì)于鎳基高溫合金應(yīng)避免使用含硫的切削液,否則會(huì)對(duì)工件造成應(yīng)力腐蝕,影咆零件的疲勞強(qiáng)度。
4 .工藝系統(tǒng)剛性要高,機(jī)床功率應(yīng)足夠大。
改善鎳基高溫合金切削加工性的一個(gè)辦法是進(jìn)行“奧氏體一金屬間化合物”,淬火加熱時(shí),可使合金內(nèi)部的金屬間化合物轉(zhuǎn)變?yōu)楣倘荏w。“淬火”的迅速冷卻使金屬間化合物析出較少。這樣的組織,可使切削力減小,從而改善切削加工性。