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高温合金刀片寿命

合金车刀有什么特点?

金属陶瓷刀具相比较硬质合金刀具:优点在于硬度高,适合加工硬材料,加工硬材料时刀具寿命高于硬质合金刀具,而且表面光洁度好;缺点在于脆性大,没有硬质合金刀具韧性好,不适合断续切削和大余量车削,容易崩刀。

其次是金属陶瓷刀具的应用范围没有硬质合金刀具广泛,金属陶瓷刀具适合加工各种钢件和铸铁件的半精加工和精加工,当切削深度在2.5mm以下,每转进给量在0.25mm/r以下,每齿进给量在0.2.mm/齿以下时,金属陶瓷刀具具有出色的切削性能,断续切削工况除外。

硬质合金刀具加工范围包括黑色金属材料和非金属材料,有色金属材料等,如铸铁,钢,铝及铝合金,铜及铜合金,石墨等。

合金车刀有什么特点?

谢邀,我就是做刀具技术的。

相比金属陶瓷,硬质合金的耐冲击性好很多。所以在粗重加工 强断续加工场合,金属陶瓷不能胜任。相比硬质合金,金属陶瓷的化学惰性低,不容易和工件发生亲和反应,加工出的面比硬质合金面光亮。所以连续精加工场合特别适合。

实际加工中主要是这两点区别。别的性能区别不大。

高温合金刀具选择(试刀实践经验)

高温合金一直以来是所有搞机加人最头痛的材料之一,之前百度看到说用CBN PCBN 还有什么陶瓷的,瞎扯淡!还有说用瓦尔特,肯纳,山特,浪费时间,贵就算了寿命还上不去。

进口就两个品牌靠谱,长期在做高温合金的都知道9605这个牌号,来自法国safety,打不过就加入的原则,山特花大价收购了这个小厂,干得漂亮

还有个品牌就是美国绿叶,陶瓷材质,听说很好用,恕我浅陋,没有发言权,有兴趣的朋友有机会可以试一下,我接触的都是中小客户,可惜没办法见识到他的厉害。

下面是国产方案,用惯进口的不要瞧不起人,一听说国产的,经常听到我们只用进口,告诉你一下,国产真的进步了,干不过欧美还干不过日韩吗先仿波老大最好用的1L槽型

不夸张说 整体来说性价比很漂亮 加工钛合金 可伐合金 320难加工不锈钢效果很好 高温合金也能加工 效果不是特别明显 不过有眼前一亮的感觉 估计6成safety效果应该是有的 能干过老美

粗加工Bi面刀片试刀历程就此处省略一万字了 和上面1L涂层材质一样 就是效果不好

最近采用了另一个国产方案 MS槽型 大前角 低切削力

试刀效果出奇的好 GH4169完美20元左右完美解决 目前比住友AC5025S好几倍 不过还要试 高温合金种类太多 最近有在加工高温合金其他牌号的朋友帮忙试下 有个简单试刀报告(口头的也行) 私信

镍基高温合金零件车削加工

1.现状与问题

在生产加工中,遇到如图1所示零件结构,该零件材料为高温镍基合金Inconel 718,材料标准为AMS5662。

该零件使用φ63.5mm×122mm棒料加工,为减小零件的加工余量,安排粗加工工序先将内孔加工到φ28~φ28.5 mm,再使用数控车床加工,工序步骤如下:粗车外圆、外锥面、端面→ 半精镗内孔 → 精镗内孔 → 精车外圆、外锥面、端面 → 切断。该零件的主要加工难点为外锥面的切削余量大,单边要去除3.5~11.7mm的大余量,由于零件材料Inconel 718镍含量为50%~55%,铬含量占17%~21%,可以看出切削加工性很差,粗车外圆、外锥面、端面时最初分别选用了多种刀片加工,但都是每两个刀片刃部仅能加工一个零件,即在粗车过程中,先将零件外圆、外锥面加工一半,然后更换刀具加工剩余的一半,其余工步加工需每加工2~3个零件更换一次刀具。刀具磨损情况如图2所示,堆积在刀具前面近切削刃处的硬楔块形成积屑瘤,积屑瘤脱落时会引起切削刃破损,由于刀具选择不合理,加工时刀具磨损相当严重,换刀相当频繁,增加了操作者的劳动强度,降低了生产效率。

图2 刀片磨损

2.粗车外圆刀具的选择

根据高温合金的性质及其加工特点,切削时必须选择合适的刀具材料、合理的刀具几何参数、合理的切削用量及切削液使用方法。(1)刀片材料选择 切削高温合金时应选用耐热性好、抗弯强度高、耐磨、导热性能好及抗粘结性好的刀具材料,如硬质合金、立方氮化硼及氮化硅陶瓷等,经过对比试验,选用合适的硬质合金刀具,加工成本较低。选择的用于车削加工镍基高温合金外圆、端面用粗车刀具为SAFETYCo的型号为WNMG080412-M7 9605刀片,该刀片基体材料为亚细晶粒硬质合金,粒度<1.0μm,合金基体硬度为90~93.5 HRA,表面采用4μm 厚度的TiAlN(氮化铝钛)涂层,带涂层合金表面硬度为2000HV,具有硬度高、氧化温度高、热硬性好、涂层附着力强、摩擦系数小及导热率低等优良特性,适合于高温合金、钛合金及高强度不锈钢的加工。(2)刀具结构及几何参数 高温合金粗车时切削力大,为增强刀具强度,选择了0°前角槽形刀片,刀具后角为0°,刀尖半径1.2mm,刀尖角80°,在保证刀具强度的同时,选较大的主偏角95°,减少主刃切削宽度,增加切削厚度,减少加工表面硬化现象,降低切削刃磨损,提高刀具使用寿命。由于高温合金塑性好、强度高,切屑易卷曲,切屑易缠绕在工件或刀具上,故需在刀片上制造断屑槽进行强制断屑,如图3所示。

该刀片刀尖处有0.2mm宽的刃口,与0°后角形成良好的支撑,增强了切削刃的强度;和刃口紧邻的倒角和圆弧面利于切屑成形和卷曲,因而得到更好的切屑流动并减少摩擦,减少振动和使切削温度降低,从而使工件切削处的切削力和剩余应力减小。

刀尖半径会冲击性能到切削刃强度,粗加工选取大刀尖半径(R0.8mm或R1.2mm)可获得高强度切削刃,并可选择较大的进给量和切削深度,从而获得较高的刀具寿命和高金属去除率。(3)粗车切削参数 在高温合金加工过程中,随着切削速度的增加,切削温度会升高,为避免切削温度过高,应采用较低的切削速度;由于高温合金加工过程中易产生硬化层,为避免切削刃和刀尖划过硬化层,切削深度约为刀尖半径的1/2,外圆、端面粗车参数见表1。

3.精车外圆刀具的选择

(1)刀具材料及结构 精车外圆刀具与粗车外圆刀具的材料相同,但由于切削余量较小,切削力相对较小,为获得锋利的刃口,必须采用较大的前角。增大刀具的前角可减小切屑切离和清除过程中所遇到的阻力,并减小切削热,但前角过大则刀头散热体积减小,切削温度反而升高。实践表明,取前角15°~20°最为合适。

在选择后角时,后角过小容易和工件表面产生严重摩擦,使加工表面粗糙度恶化,加速刀具磨损。并且由于强烈摩擦,加强了高温合金表面加工硬化效应;刀具后角也不宜过大,后角过大,使刀具的楔角减小,降低切削刃的强度,加速刀具的磨损。精加工选择较小刀尖半径可获得较高的表面质量,经试验,选择高温合金精车刀片型号为CCGT09T302-PM29605,为正前角槽形刀片,刀具前角18°,刀具后角7°,刀尖半径0.2mm,断屑槽几何形状如图4所示。

对于镗孔工步,由于在镗孔前已进行钻孔加工,故镗孔仅分为半精镗孔和精镗孔,半精镗选择刀尖半径0.4mm,刀片型号为CCGT09T304-PM2 9605,精镗刀片与精车外圆刀片型号相同。

(2)切削参数 在高温合金加工过程中,半精加工及精加工的切削速度也不宜过高,切削深度不能过高,也不能过低,须在一个合理范围。切削参数见表2。

(3)其他车削要素 对于高温合金切槽、切断和车螺纹等, 也进行了工艺试验,选择了合适的刀具及工艺切削参数,见表3。

4.切削液

切削高温合金时,为降低切削温度,提高刀具耐用度,应使用切削液。选择的切削液应不含硫,以避免在切削过程中造成晶间腐蚀,我们选择了马思特Co型号为TRIM SC310的切削液,该切削液为高油半合成型,PH值为9.6,具有良好的湿润性、冷却性及防腐性能,并含有机械润滑作用的化学表面活性剂,能够满足高温合金的切削及冷却要求。高温合金加工刀具磨损大,故原则上分粗、精加工,以减小切削余量,工艺路线安排如下:下料→ 热处理(按需) → 粗加工 → 半精及精加工 → 去毛刺 → 标印 → 清洗 → 渗透检查 → 清洗 → 检验 → 包装。在加工过程中注意以下几点:1)当设计图中有热处理要求时,在下料后机加前安排热处理工序。2)回转类零件可用钻孔、车削等方法进行粗加工,单边留余量1~2mm。3)零件较大或形状复杂时可用线切割方法进行粗加工,单边留余量1~2mm。4)半精加工及精加工原则上安排在同一设备上进行,选择不同的刀具及切削参数。5)机加工序完成后安排渗透检查工序,以便于检查零件材料是否存在缺陷。

5.结语经过大量的工艺试验工作,对镍基高温合金零件车削加工的全过程进行了工艺研究,选择了合适的切削刀具,摸索出了一套合理的工艺参数,满足了高温合金零件车削加工要求。

文章来自《金属加工(冷加工)》2020年第2期

加工淬火钢hrc65和高温合金的合金刀片,性价比高

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