高温合金零件具有高硬度、高强度、高耐磨性、高功能性的新型材料现已广泛应用于航空、船舶及化学工业中,但由其性质可知它们多数难于加工。因此,如何进行高效率高质量的
高温合金零件加工已成了急需解决的难题。
金属是一种比较难以切割的材料,因为其的硬度比较大,切割时很容易出现误差难以保证切割精度。与一般钢材相比,
高温合金零件加工难点主要表现在以下4个方面:
1.切削力大。高温合金强度比汽轮机常用合金钢材料高30%以上,在600℃以上的切削温度下,镍基高温合金材料的强度仍高于普通合金钢材料。未强化处理的高温合金单位切削力在4000N/mm2以上,而普通合金钢仅2500N/mm2。
2.镍基合金主要成份为镍和铬,另外还添加有少量其它元素:钼、钽、铌、钨等,值得注意的是,钽、铌、钨等也是用来制造硬质合金(或高速钢)氧化先端丝锥的主要成分,用这些氧化先端丝锥加工高温合金会产生扩散磨损和磨料磨损。
3.加工硬化倾向大。比如GH4169未强化处理的基体硬度约HRC37,金属激光切割机切割后表面将会产生0.03mm左右的硬化层,硬度增加到HRC47左右,硬化程度高达27%。加工硬化现象对氧化先端丝锥寿命有很大影响,通常会产生严重的边界磨损。
4.材料导热性差。切削高温合金时产生的大量切削热由氧化先端丝锥承受,刀尖承受了高达800~1000℃的切削温度,在高温和大切削力作用下,将导致切削刃产生塑性变形、粘结与扩散磨损。