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如何选购718、625合金机加工刀具?

阿斯米合金  2020-11-26 13:53:17  5136
内容摘要:INCONEL718、INCONEL625合金是两个比较典型的高温合金,在1000℃左右条件下广泛使用,由于它具有耐高温、耐腐蚀的优点,后被广泛用于燃气轮机、石油天然气、钻井钻探、核电和医疗器械等领域...

INCONEL718、INCONEL625合金是两个比较典型的高温合金,在1000℃左右条件下广泛使用,由于它具有耐高温、耐腐蚀的优点,后被广泛用于燃气轮机、石油天然气、钻井钻探、核电和医疗器械等领域。高温合金中含有许多高熔点合金元素Ni、V、W、Mo、Cr、Ti等,这些合金元素与其它元素构成组织致密的奥氏体化合金态,且有的元素又与非金属元素C、B、N等构成硬度高、比重小、熔点高的金属与非金属化合物,使其切削加工性变得很差。

高温合金非常难切削,为什么?原因有几点。


原因

说明

高温强度大,加工硬化倾向大

切削加工时,塑性变形抗力大,切削负荷重,切削温度高,一般镍基高温合金的单位切削力比中碳钢高50%;加工后表面层的加工硬化及残余应力大,硬化程度可达200%~500%;刀尖及边界磨损极其严重,副后刀面的沟纹磨损也极易发生。

导热性差

导热系数均为45钢的1/5~1/2,故切削温度高。

与刀具的粘结倾向大

极易产生积削瘤,影响加工表面质量。

强化元素含量高

在合金中形成大量研磨性很强的金属碳化物、金属间化合物等硬质点,对刀具有强烈的擦伤作用。


如何选择刀具材料

如此难切割的高温合金,必须有专门的刀具来对付,在刀具材料方面常用的是硬质合金刀具,仅在切削速度很低的复杂型面加工时才采用高速钢。用硬质合金刀具切削时,最好选用性能较佳的新牌号。另外氮化硅陶瓷由于其抗粘结性和耐热性及硬度高于硬质合金,所以也适用于对高温合金的半精加工和精加工。聚晶立方氮化硼PCBN刀具由于具有高硬度和高热性等特点,也适于对高温合金的连续切削加工。


刀具几何参数

高温合金材料的切削对刀具的几何参数也要求,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

切削用量的选择原则与切削不锈钢基本相同,最主要是切削速度。切削高温合金时,切削速度过高或过低,刀具磨损均较迅速。采用硬质合金刀具时切削速度通常采用Vc=20~50m/min;进给量宜取偏小,一般取f=0.1~0.5mm/r,粗车时取大值,精车时取小值;背吃刀量不宜过小,粗车时取ap=2~4mm,精车时取ap=0.2~0.5mm。高速钢立铣刀加工高温合金常用的切削用量Vc=5~10m/min;fn=0.05~0.12mm/r,ap+1~3mm。硬质合金面铣刀则为Vc=20~45m/min;fn=0.05~0.1mm/r,ap=1~4mm。


625合金机加工


说了这么多的选择条件和基础知识,什么样的刀具适合切削高温合金材料呢?一般来说,富含碳化钨和粘结剂钴的YG8硬质合金刀具在哈氏合金C276上常用,在625合金上加工也较多。

除此之外,推荐一款进口的刀具:山特维克可乐满S05F材质刀具。车削加工材质S05F就是专门用于高温合金半精车和精车,针对近年来不断涌现的新型镍基高温合金材料如RENE、Inconel718+和Waspalloy等机械加工性能大大降低困扰而更高需求而研发。


阿斯米合金常备美国、德国进口不锈钢、超级不锈钢、双相钢、镍基合金和钛材板材、棒材、丝网、焊材现货及接受材料远期期货定制。

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625合金机加工


TIPS:S05F材质特点

1、S05F是一种带化学涂层的细晶粒硬质合金,具有非常好的热硬性,在加工温度很高时依然能保证非常好的刀片性能。

2、S05F材质的刀片适用于高温合金零件的半精车和精车加工。

3、S05F是优化的用于小主偏角车削加工的专用材质,例如方形车刀片、圆刀片、圆头槽刀片等,通常主偏角不超过75°,否则极易出现沟槽磨损。

4、S05F的独特CVD涂层提供了一个极好的热屏障,在加工过程中可以使用较高的线速度而且还能使刀片具有较长的刀具寿命,这大大提高了生产效率。

5、S05F材质的刀片在精车时能得到其它材质刀片无法企及的表面质量。

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