浅谈高温合金的切削加工
浅谈高温合金的切削加工
上 ， 屑不 易断 ， 切 排屑 困难 ； 工硬 化严 重 ， 头 转 角处 易磨 损 ， 加 钻 钻头 刚度 差容 易引起振 动 。 此 ， 为 必须 选用 超硬 高速钢 或 超细 晶粒硬 质合 金或 则 结硬 质合金 制 造 钻头 。 除此 以 外 ， 是 对 现有 钻 头 结构 进 行 就 改 进或 使用 专用的 特殊 结构 钻 头 。 采用 ｓ 可 型硬 质合金 钻 头和 四刃带
金 属材 料， 高温合 金的 切削加工是现 代机 械 加工技 术中一个难 点。 本文 加 工件好 些 的（ ｅ ， 要从 刀具 磨损 的角度 考虑 ， 如Ｆ 基）主 选用Ｋ０Ｕ可 ； １￣
损性 能 ， 即选 用 强度 较 高 的超 细 晶粒 硬 质合金 较 合 适 ； Ｃ 基 高温 ④ ｏ 合 金的 切 削加 工性 最差 。 刀具 材 料与加 工条件 的关 系、 床 的刚 度与 机 精度、 刀具 的 悬 伸长 度及 其 刚度 、 工件 的安 装 刚度 、 夹具 的 刚度与精 度等方面都必须考虑到， 特别是切削振动及故障更要考虑。 车削宜用 Ｋ０ 、 ０ Ｃ Ｎ， 细 晶粒 的硬 质合金 适合用 于刀具 易产 生破 损 的 １ Ｋ１及 Ｂ 超 情 况 ， 中Ｃ 含量 多的Ｋ 不适于 低速切 削。 其 ｏ 类 此 外， 注意 选择 合理 的刀具前 角Ｙ ， 要 选择合 理后 角 Ｇ ； 确 合 【并 理 的 切 削用量 并 要选 用性 能 好 的切 削 液 。 工 高温 合金 宜 选用 极压 加 加 ｉ 以防应 力腐蚀 降 金 中的 强化 相越 多， 分散 程 度 越大 ， 强性 能越 好 ， 削加 工性就 越 切 削液 。 工Ｎ 基 高温合 金不宜 用硫化 极 压切削液 ， 热 切 差。 高温 合金的 加工 由易一难 顺序 为： 低 其疲 劳 强度 ， 可用乳化 液、 明水 基切 削液、 透 蓖麻 油等。 变形 高温合 金Ｇ ０４ Ｈ２３ 一Ｇ ２ ３一Ｇ １５ Ｈｌ ０ Ｈ４ ３ 一Ｇ ０ ６ Ｈ １２ Ｈ２３ 一Ｇ １ ４ 三， 高温 合金 的 加工 时应 注意 的 一些 问题 ＧＨ３ ３ 一 ＧＨ４ ３ ￣ ＧＨ４ ３ 一 ＧＨ４ ４ ＧＨ４ ３ Ａ… … Ｏ０ ０３ ０７ ０９ １３ １ 铣 削加 工 ． 铸造 高温合 金Ｋ２１ １一Ｋ２４ ４ ｌ ４ ６ ６ ０ １一Ｋ ０—Ｋ ０ 一Ｋ ４ …… 用 于高 温合 金 的铣 刀除 端 铣 刀和 部 分立 铣 刀用硬 质合 金外 ， 其 ２ 切 削 变形 大 ． 余各 类铣 刀大都 采 用高 性能 高速 钢 制 造 。 用做 端 铣 刀和立 铣 刀的 硬 高温 合 金 的 塑性 很大 ， 的 延 伸率 ６≥４ ％ ， 有 ０ 合金 的奥 氏体 中 质合金 以Ｋ１ 、 ０ ０ Ｋ２ 较合 适 ， 因为 它们 比Ｋ １ 耐冲 击和耐 热疲 劳。 ０更 铣 固溶体 品格 滑移 系数 多， 塑性 变 形大 ， 故切 削 变形 系数 大 。 低 速 拉 削高温 合金时 ， 如 刀具切 削刃既要锋 利又要 能耐冲 击， 容屑槽 要大 ， 为此 削变形 Ｆ 基高温 合金 Ｇ １２ 其切 削变 形 系数 人ｈ ｅ Ｈ２ ３ 时， 约为４ 钢 的 １５ 可采用大 螺旋 角铣 刀。 ５ ． ２ 钻削 加ｌ 、 Ｔ 倍。 在 高温合 金上 钻孔 时， 扭矩 和 轴 向力均 很大 ； 切屑 易粘 结于 钻 头 ３ 加 工硬 化倾 向大 、 高温 合 金是 多组 元 的 复杂 合 金 ， 高温 氧化 气氛 及 燃 气腐 蚀 条 能 件 下工作 ， 有优 良的热 强性 能 ， 具 热稳 定性 能 及热 疲 劳 性能 。 高温 合 金 主要 用于航 空 涡轮 发动机 ， 天发动 机 的耐 热零部 件 ， 航 特别 是火 焰 简 、 轮 叶片、 向叶片及涡 轮盘 是高 温合金 应 用的典 型零件 。 涡 导 高温 合 金切 削加 工 的特 点 １ 切 削加 工性 差 ． 高温 合 金 的相 对 切 削加 工性 均很 差 ， ｖ Ｋ 约在 ０２ ．之 间 ， ．－０ ５ 合
高温合金的切削加工分析
为了获得刃 口锋利 的刀片 ， 采用合理刀片 刃磨 的方法 ， 要
提 高 刀 片 的 刃 磨质 量 。
切 削高温 合金 时 ， 为了减小 塑性 变形 ， 减小切 削力 ， 降低
温合金的推广和使用 十分重要 。
１ 高温 合金 的切 削特 点
高温合金在切削过程 中有 以下特点 ： （） Ｉ 塑性变形大 。 由于高温合金 中有大量 的奥 氏体组织存 在 ， 以高温合金 的塑性变形很大 。 所 （） ２ 切削力大 。高温合金在 较高温度下 ， 仍有较高的物理 机械性 能 ， 使切 削力增 大 。通常 ， 切削高温合金 的单位 切削力 要 比切 削中碳钢 高 １ ～３倍 。
０．５ ～ ０． ｍｍ 。 ０ ２
（） ４ 切削温度高 ， 刀具易磨损 。 削高温合金 时， 切 产生较大
的塑性变形 ， 刀具 与工件 间的摩擦 加剧 ， 削力增大 ， 切 因此产
生 大量 的切削热 。因高温合金 的导热 系数低 ， 以高温合金的 所
散热性很差 ， 使切 削温度升高 。由于高温合金的高温强度高 ，
为 了减 小刀具后刀面与加工表面间酌磨擦 ，后角应稍 大 些， 粗加工一般取 ８ 。～１ 。， ２ 精加工取 １ 。一１ 。 ２ ８。
刀具宜采用大工作 主偏 角 ， 以减小背 向切削力 。主偏角 ６ 。一７ 。； ０ ５ 副偏角 ５ 。～１。； ０ 刃倾 角 ０。—一 ０ 刀尖 圆角半 １ 。；
其中， 采用 Ｙ Ｇ类 硬质合金 是常用 的牌 号 ； ６ ３切削高 温合 用 ４ 金效 果较好 ；其余几种牌 号切削效果 明显优 于 Ｙ Ｇ类硬质合
gh4698高温合金切削参数
一、概述gh4698高温合金是一种广泛应用于航空航天、能源和化工等领域的优质材料，因其在高温、高硬度和耐腐蚀性能方面具有优势而备受青睐。
在对gh4698高温合金进行切削加工时，合理的切削参数对于保证加工质量和提高生产效率至关重要。
本文将围绕gh4698高温合金的切削参数展开讨论，以期为相关领域的技术工作者提供参考。
二、gh4698高温合金的物理特性1. 高温性能gh4698高温合金在高温环境下保持稳定的力学性能，具有很好的高温强度和抗氧化、抗蠕变能力。
2. 硬度和韧性该材料具有较高的硬度和优异的耐磨性，同时保持一定的韧性，具有较高的切削难度。
3. 耐腐蚀性gh4698高温合金具有良好的耐蚀性能，能够在恶劣环境中长时间稳定使用。
三、gh4698高温合金的切削参数1. 切削速度由于gh4698高温合金的硬度较高，切削速度宜选择较低的范围，一般为60~120m/min。
2. 进给速度对于gh4698高温合金的切削加工，进给速度较低时有助于减小切削温度，一般建议在0.05~0.15mm/r范围内。
3. 切削深度切削深度的选取应根据具体情况来定，一般要根据工件的硬度和加工的具体要求来决定。
4. 切削方式采用合适的切削方式能够有效提高gh4698高温合金的切削性能，常见的切削方式有槽铣、端铣和孔加工等。
四、gh4698高温合金的切削工艺优化1. 刀具选择针对gh4698高温合金的特点，应选择具有良好耐热性和耐磨性的刀具，如硬质合金刀具、刚玉刀具等。
2. 冷却液选择在gh4698高温合金的切削加工中，应选择适当的冷却液以降低切削温度，提高加工效率。
3. 切削车削采用合理的切削车削方法，避免切削过程中的振动和共振现象，提高切削质量。
4. 切屑破碎对于gh4698高温合金的切削过程，应注意对切屑进行适当的破碎处理，以免对刀具和零部件造成不必要的损伤。
五、gh4698高温合金切削参数的调整和实验验证1. 根据实际情况和切削加工需求，需要对gh4698高温合金的切削参数进行合理的调整，包括切削速度、进给速度和切削深度。
加工中心加工高温合金的方法
加工中心加工高温合金的方法高温合金广泛应用于航空、航天、能源、汽车等领域，由于其优异的力学性能和耐高温、耐腐蚀等特性，越来越受到重视。
而加工中心作为一种高效率、高精度、高稳定性的加工设备，被广泛采用于高速加工和模具加工等领域。
下面我们将介绍一下加工中心加工高温合金的方法。
步骤一：合理选用切削工具由于高温合金的硬度和韧性都很高，切削加工难度较大，需要选用高硬度的切削工具。
例如，可采用钨钢加工切削，单片硬质合金刀片、多刃镗刀、CVD涂层硬质合金刀片等刀具。
同时，要注意切削速度的选择，不能太高，以免刀具过早磨损。
步骤二：控制切削参数对于高温合金的加工，最为重要的是要合理控制切削速度、进给速度和切削深度等参数。
通常，高速切削和小进给量的加工方式可以有效地降低切削温度，使切削过程更加稳定和精确。
此外，合适的切削液、切削液流的方向等也需要做出相应的调整。
步骤三：采用先粗后精加工由于高温合金材料硬度高、韧性大等特性，加工难度较大，因此在加工过程中，通常采用先粗后精的加工方式。
即，在初始阶段先进行颗粒加工，去除较大的材料颗粒，然后再进行精细的形状加工，这样可以保证加工的稳定性和效率。
步骤四：加强刀具维护切削后，高温合金材料表面的加工热量很高，容易产生一些腐蚀、氧化等现象。
因此，对于刀具来说，及时更换和维修非常关键，以避免因长时间使用导致的刀具损坏。
同时，在加工中，要经常对刀具进行润滑处理，使其保持光滑的表面状态，既可以保证加工精度，又可以有效延长刀具的使用寿命。
综上所述，加工高温合金需要综合考虑材料的性质、工艺参数、刀具的选用与维护等因素。
只有做到科学合理的选材和刀具维护，合理控制切削参数，采用先粗后精的加工方式，才能加工出高质量、精度和稳定性的零件。
高温合金零件切削加工工艺研究与应用_刘逢博
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高温条件下合金零件切削的工艺研究
高温条件下合金零件切削的工艺研究在分析研究镍基高温合金Incone1625零件(即连接轴)的切削加工工艺的基础上，通过对不同刀具(包括涂层刀具)的性能进行分析研究，总结出合理有效的加工工艺方案，攻克了高温合金加工的难点，并延长了刀具的使用寿命，从而降低了制造成本。
标签：高温合金Incone1625特性涂层刀具按基本元素成分一般将高温合金划分为镍基、钴基和铁镍基三种高温合金。
其中含钴量达50％以上的为钴基高温合金；铁镍基高温合金的基体元素为铁基，并含有30％～45％的镍；镍基高温合金为含镍量在45％以上的高温合金。
在高温下高强度的耐蚀性以及抗氧化等特点是高温合金的基本特性。
在本文中主要研究的是镍基高温合金材料中的典型代表，即Incone1625的切削加工及刀具的应用进行研究。
1 Incone1625的主要特点Incone1625为镍铬钼合金，它的化学元素含量如表1所示。
其特性为无论在低温条件下，还是高达1000℃的高温其拉伸性、抗氧化性、抗疲劳性及耐蚀性都较好，并且，在盐雾气氛下，Incone1625都可以耐应力腐蚀。
在该合金中含有少量的铌和钽，主要用于加强该合金的硬度，因此，不需经过热处理，该合金便可以获得强度非常高。
将Mo、Cr加入到鎳中，可以使其耐酸性提高很多，从而能够让该合金能够在多种严酷的酸性环境中抵御腐蚀，尤其是在耐裂隙腐蚀和斑点腐蚀方面提高很多。
该合金被广泛用于航空领域、化工工业、污染控制设备和核反应设备等。
2 切削加工高温合金的特点现在，业内公认的最难加工的材料之一便是高温合金。
如果45钢的加工性为100％，这高温合金只有5％～20％的相对加工性则。
高温合金切削加工的主要特点有：①需要切削普通合金钢材的2～5倍的切削力来对其进行切削。
②其切削过程中产生很高的温度。
当在对高温合金进行切削时，此过程产生的塑性变形较大，工件与刀具的摩擦强烈，使得切削力大增，所以切削时会产生大量热量。
而且高温合金的导热系数小，因此散热性较差。
高温合金材料切削加工研究现状与展望
高温合金材料切削加工研究现状与展望发布时间：2022-08-16T02:30:17.885Z 来源：《科学与技术》2022年4月第7期作者：李亚辉[导读] 高温合金是航空航天、运输、航海及核电工业领域必需的金属材料李亚辉中国第一重型机械股份公司黑龙江省齐齐哈尔市 161042摘要：高温合金是航空航天、运输、航海及核电工业领域必需的金属材料，特别是镍基高温合金的发展为我国航空发动机性能的提升起到了重要意义。
高温合金的切削加工性能较低、加工效率不高也一直制约着航空航天以及其它工业领域的发展。
关键词：高温合金材料；切削加工；现状；展望随着全球工业化的蓬勃发展，许多领域对重要产品构件的综合性能提出了更高的标准和要求。
在航空航天领域，先进的发动机必须满足飞行器速度快、升限大和航程远的要求，因此，航空发动机所需的零部件都要满足可有效承受热载荷、热腐蚀和复杂应力的要求。
高温合金凭借其稳定的高温强度、优良的热稳定性和热疲劳性能，成为制造航空发动机的主要材料之一。
随着国民经济的发展，民用产品工业对高温合金的品质需求也逐步提高。
在煤电领域中，高温合金以其优良的抗蠕变性能成为超临界发电炉中过热器的主要生产材料;在气电领域中，高温合金凭借其优异的热稳定性能，成为生产燃气轮机叶轮叶片的主要材料之一;在核动力领域中，发电锅炉的传热管必须选用耐腐蚀性能良好的高温合金。
制造业的全面推进对高温合金的数量和品质提出更高的要求，目前，应用于民用工业的高温合金的数量占总使用量的20%，未来该比例还会有较大的提升。
1.高温合金种类及材料特性分析高温合金是指够能在600℃以上的高温可以长期适应一定的抗压力作用下工作的并且具有较好的综合性能的金属材料，而且在极端的高温高压下仍然具有优良的组织稳定性和可靠性。
传统的划分高温合金材料可以根据以下3种方式来进行:按基体元素种类、合金强化类型、材料成型方式来进行划分。
根据基体元素种类，高温合金可以分为铁基、镍基、钴基等，其中，铁基高温合金又可称作耐热合金钢。
pcbn刀具切削高温合金锯齿形切屑形成机理
PCBN刀具是一种广泛应用于切削高温合金的工具，它的锯齿形切屑形成机理是非常重要的。
本文将深入探讨PCBN刀具的切削原理、切屑形成机理以及其在高温合金切削中的应用。
一、PCBN刀具的切削原理1. PCBN刀具的特点PCBN刀具是以多晶立方氮化硼为刀片的刀具，具有硬度高、热稳定性好、耐磨性强的特点，适用于切削高温合金等难加工材料。
2. 切削过程在切削高温合金时，PCBN刀具通过切削力将工件上的金属切削，产生的热量迅速散发，从而完成工件的加工。
二、切屑形成机理1. 切屑形成过程在切削高温合金时，PCBN刀具将金属切削下来形成切屑。
切屑形成的过程受到多种因素的影响，如刀具的切削速度、进给速度、切屑厚度和切削角度等。
2. PCBN刀具切屑形成机理PCBN刀具通过高速旋转和切削力的作用，将高温合金材料切削下来，形成切屑。
PCBN刀具自身的特性也影响着切屑的形成，比如刀具的刀片形状、刀片的刃口结构等。
三、PCBN刀具在高温合金切削中的应用1. 优势PCBN刀具在切削高温合金时具有良好的耐磨性和热稳定性，能够有效地提高刀具的使用寿命和切削效率。
2. 应用领域PCBN刀具广泛应用于航空航天、汽车制造等领域，在切削高温合金零件时发挥着重要作用。
总结通过以上分析，我们可以看出PCBN刀具在切削高温合金中的重要性和优势。
切屑形成机理是PCBN刀具切削过程中的关键环节，了解其机理有助于优化刀具的使用和提高加工效率。
个人观点作为文章写手，我深切认识到PCBN刀具在切削高温合金中的重要性，它不仅提高了加工效率，也降低了加工成本，对于推动相关行业的发展是非常有益的。
希望未来能有更多的创新和技术突破，使PCBN刀具在工业生产中发挥更大的作用。
在本篇文章中，我根据您提供的主题内容，详细阐述了PCBN刀具切削高温合金的切屑形成机理，希望对您有所帮助。
如有不足之处，还望多加指教。
PCBN刀具在切削高温合金中的应用已经成为现代制造业中不可或缺的重要工具。
高温合金的加工与应用
高温合金的加工与应用高温合金是一种具有高温强度、抗氧化、耐腐蚀等特性的材料，广泛用于航天、航空、电力、石化、冶金等领域。
但是，高温合金的加工过程十分困难，需要先进的技术和设备来实现。
一、高温合金的加工方法1. 热加工高温合金在室温下是一种脆性材料，难以进行塑性加工。
因此，通常采用热加工的方法来加工高温合金，如锻造、轧制、挤压等。
其中，锻造是一种常用的加工方法，通过高温下的压力使材料发生塑性变形，以改善其力学性能和密度。
锻造可以分为开放式锻造和闭式锻造，闭式锻造适合于制造高精度的零件，而开放式锻造适合于大型压力容器等大件零部件。
2. 切削加工高温合金的切削加工需要使用特殊的刀具，例如多刃刀具和涂层刀具。
切削加工应尽量控制温度，避免温度过高对材料造成热损伤，影响其性能。
钨钢刀具容易热削，铁系钎料比钨系钎料更适合切削高温合金，但也容易导致表面严重热损伤，形成高温的氧化层和化合物，影响后续的加工质量。
二、高温合金的应用领域1. 航空发动机高温合金在航空发动机的制造中被广泛应用。
由于航空发动机处于极端的温度和压力环境下，因此需要使用高温合金来制造叶片、涡轮、密封件等零部件。
高温合金可以在900℃以上的高温环境下工作，具有耐腐蚀性和抗氧化性，能够保证发动机的长期可靠运行。
2. 石化装置高温合金也广泛应用于石化装置中的高温反应器、换热器、催化剂等零部件。
这些零部件需要在高温、高压和腐蚀性环境下工作，因此需要使用高温合金。
高温合金的高温强度和抗腐蚀性能，使其能够承受高量程的热膨胀、高压和强酸强碱等强腐蚀介质的侵蚀，从而延长设备的使用寿命。
3. 核能工业高温合金在核能工业中也扮演着重要角色。
核反应堆中需要使用高温合金制造燃料元件、反应堆芯等零部件。
高温合金可以承受放射性材料辐射所引起的腐蚀性和不规则形貌，使核工业的运转更加安全可靠。
三、高温合金的未来前景随着科技的进步，高温合金的应用领域会越来越广泛。
同时，为了进一步提高高温合金的性能和应用范围，科学家们也在不断进行研究和探索。
高温合金薄壁零件车削工艺研究
高温合金薄壁零件车削工艺研究摘要：薄壁零件刚性差，在加工过程中容易受装夹方式、切削力、切削热等因素的影响产生变形，使零件的形位误差增大，加工合格率低。
通过分析薄壁零件的加工特点，提出了防止和减少薄壁零件变形的工艺措施，实践证明，采取本文提出的工艺措施，可以有效的解决高温合金薄壁零件变形及加工精度不高等问题。
关键词：薄壁零件；加工变形；工艺控制薄壁零件具有重量轻、节约材料、结构紧凑等特点，但薄壁零件刚性差、强度弱，在加工中极容易变形，不易保证零件的加工质量。
车削薄壁零件时，由于工件壁薄，在夹紧力的作用下容易产生变形，从而影响工件的尺寸精度和形状精度。
切削热会引起工件热变形，使工件尺寸难于控制，特别是对于线膨胀系数较大的金属薄壁零件，如果在一次安装中连续进行粗车、半精车、精车，由于切削热引起的零件热变形，会对尺寸精度产生极大影响。
另外，径向切削力的作用下，容易产生振动和变形，影响工件的尺寸精度、形状、位置精度和表面粗糙度。
1.零件的结构特点和加工难点1.1零件的结构特点某产品防护套（见图1），外形尺寸φ6mm×50mm，壁厚最薄处不足0.15mm，薄壁部位长度15mm，外圆最严尺寸φ6-0.02 -0.06，其余形状和位置尺寸精度约0.1mm，零件整体由牌号为GH2747高温合金棒加工而成。
图1 高温合金薄壁零件1.2零件加工难点（1）高温合金材质强度高，抗变形能力强，切削过程中切削力很大，一般为普通碳钢的2～3倍，切削加工时会出现严重加工硬化，特别是薄壁零件孔深径比达到17倍以上，孔内排屑特别困难，小直径深孔加工比较困难。
（2）高温合金材料切削温度高，而且导热性差，切削温度高，高温下刀具与工件发生粘结现象，刀刃磨损极快，切削速度比较慢，所以加工效率低。
（3）零件最薄壁厚不足0.15mm，受孔偏斜的影响，加上装夹力和切削热影响零件发生变形，导致零件尺寸超差，甚至出现薄壁处车漏报废，采用常规方法加工该类高温合金薄壁零件合格率只有90%左右。
高温合金的加工——进给率堪比铝合金
T O TA L S O L U T I O N S解决方案2019年 第3期冷加工14高温合金的加工——进给率堪比铝合金■瓦尔特供稿航空工业的大量订单给发动机制造商及其供应商的能力带来了巨大压力。
因此，减少零件加工时间将受益匪浅。
对于高温合金，硬质合金铣刀的切削速度约为50m/min 。
陶瓷铣刀提供了一种不同的方法：其切削速度可达1 000m/min 。
瓦尔特的产品包括两个系列的陶瓷铣刀：具有通用槽形的MC275适用于大多数应用场合；MC075为高进给铣刀。
两种产品系列均可提供8～25mm 的切削直径。
直径为8～12mm 的刀具可作为整体铣刀使用，而直径为12～25mm 的刀具可作为ConeFit 铣刀使用。
在这两种情况下，只有刀具的头部由陶瓷制成。
该刀头钎焊在硬质合金接柄或碳化物ConeFit 基体上。
原则上，整个铣刀可以由陶瓷制成，但是硬质合金接柄增加了刀具的强度和阻尼。
与整体式陶瓷刀具相比，其悬伸长度更长，材料去除率更高。
陶瓷切削刀具材料的应用范围包括I S O S 组中的镍基、钴基和铁基耐热合金。
例如典型的合金有Inconel 718、René®80、Nimonic ®80A 、Haynes ® 556®、Mar-M-247®和Stellite ® 31。
这些高温合金（H R S A ）是飞机发动机高温部分的首选。
陶瓷切削刀具材料可定制用于铣削应用。
与晶须增强陶瓷相比，SiAlON 陶瓷更耐温度波动。
正因如此，它们成为铣削加工工序的理想选择。
断续切削导致切削刃上的温度变化，并且冷却介质的使用可以进一步增加温差，从而产生热冲击效应。
因此，瓦尔特建议在使用陶瓷铣刀加工高温超合金时，采用干式加工。
由于不适用冷却润滑剂，加工作业环保，经济实惠。
使用陶瓷刀具铣削镍基合金时磨损的主要原因是由温度和积屑瘤引起的化学磨损。
虽然化学磨损或扩散磨损持续削弱切削刀具材料，但是由于在切削刃上堆积而引起的磨损是不可预测的，且会出现突然增加。
切削加工高温合金的刀具材料
切削加工高温合金的刀具材料高温合金具有优良的高温强度、热稳定性及抗热疲劳性能，因此它广泛应用于航空航天、船舶、核工业、电站等行业，例如现代燃汽涡轮发动机的燃烧室、涡轮导向叶片与工作叶片、涡轮盘及涡轮转子结构件、航空发动机盘件、环形件等高温转动部件等等。
高温合金是最难加工的材料之一，如果45# 钢的加工性为100% ，则高温合金的相对加工性仅为5% ～20% ，其切削加工的特点有：①切削力大，是普通钢材的 2 ～ 4 倍。
高温合金含有许多高熔点金属元素，构成组织结构致密的奥氏体固溶体，合金的塑性好，原子结构十分稳定，需要很大能量才能使原子脱离平衡位置，因而变形抗力大。
②切削温度高，最高可达1000 ℃左右。
高温合金导热系数小，仅为45# 钢的1/4 ～1/3 ，刀具与工件间摩擦强烈而导热性差，故切削温度高。
③加工硬化严重，表面硬度比基体硬度高50% ～100% 。
④塑性变形大，在室温下的延伸率可达30% ～50% 。
⑤刀具易磨损，常见的有扩散磨损、边界磨损、刀尖塑性变形、月牙洼磨损及积屑瘤。
由于这些特点，切削高温合金的刀具材料应具有高的强度、高的红硬性、良好的耐磨性和韧性、高的导热性和抗粘接能力等。
高速钢刀具材料是较早用于加工高温合金的刀具材料，现在由于加工效率等原因正被像硬质合金这样的刀具材料所替代。
但在一些成形刀具以及工艺系统刚性差的条件下，采用高速钢刀具材料加工高温合金仍是很好的选择。
另一方面，加工效率是一种综合的评判，高速钢刀具切削速度低，在某些特定条件下其损失的效率可以通过采用大的切削深度来弥补，因为高速钢刀具材料有更高的强度和韧性，且刃口可以更锋利，产生的切削热更低，加工硬化现象更轻。
用于加工高温合金的高速钢，常有钴高速钢、含钴超硬高速钢和粉末冶金高速钢等高性能高速钢。
在高速钢中加入适量的钴后，由于钴可促进奥氏体中碳化物的溶解作用，可以提高高速钢的热稳定性和二次硬度，高温硬度得到提高；同时钴还可促进高速钢回火时从马氏体中析出钨或钼的碳化物，增加弥散硬化效果，因而能提高高速钢的回火硬度，从而提高高速钢的耐磨性。
A286高温合金切削性能有限元仿真分析
A286高温合金切削性能有限元仿真分析A286高温合金是一种具有优异热稳定性和耐蚀性的合金材料，广泛应用于航空航天、航空发动机、石油化工和核工业等领域。
该合金在高温下具有良好的耐热性和耐氧化性，但在切削加工时面临着一定的挑战，如切削力大、工具磨损快等问题。
为了提高A286高温合金的切削性能，需要对其进行深入的研究和分析。
有限元仿真是一种有效的研究方法，可以通过建立合适的数值模型来模拟和分析工件在加工过程中的力学行为。
本文将通过有限元仿真分析A286高温合金在切削加工中的性能，包括切削力、温度分布、应力分布等参数，以进一步优化切削工艺和工具设计，提高A286高温合金的加工效率和质量。
首先，建立A286高温合金的有限元模型。
在建立数值模型时，需考虑合金的材料特性、工件几何形状、切削工艺参数等因素，以确保模型的准确性和可靠性。
通过有限元软件建立A286高温合金的三维实体模型，包括工件、刀具和夹具等各个组成部分，设置合适的网格尺寸和边界条件，进行负载和运动仿真。
其次，进行切削仿真分析。
在切削仿真分析中，需考虑切削力、温度分布、应力分布等关键参数。
通过有限元仿真模拟A286高温合金在切削过程中的力学响应，分析刀具与工件之间的接触力、切削力、刀具温度、工件表面应力等参数的变化规律。
通过仿真分析结果，可以评估刀具性能、磨损情况、切屑形貌等性能指标，为优化切削工艺提供有价值的信息。
最后，对仿真结果进行评估和优化。
根据仿真结果，可以对切削工艺参数进行调整和优化，提高A286高温合金的切削性能。
例如，通过调整切削速度、进给速度、切削深度等参数，降低切削力和切削温度，减少刀具磨损，提高加工效率和质量。
同时，还可以对刀具几何形状和材料进行优化设计，提高刀具的耐磨性和切削精度，延长刀具使用寿命。
综上所述，通过有限元仿真分析A286高温合金的切削性能，可以为优化切削工艺、改进工具设计提供科学的依据，提高A286高温合金的加工效率和质量，推动相关领域的技术创新和发展。
数控机床加工高温合金材料的最佳切削参数选择方法
数控机床加工高温合金材料的最佳切削参数选择方法高温合金材料因其优异的耐高温性能、耐腐蚀性和机械性能，在航空航天、能源、汽车等领域有着重要的应用。
数控机床在高温合金材料的加工中具有灵活性高、加工精度高、效率高等优势。
然而，由于高温合金材料的特殊性，选择最佳的切削参数对于保证加工质量和效率至关重要。
本文将介绍数控机床加工高温合金材料的最佳切削参数选择方法。
首先，影响切削参数选择的因素有切削力、切削温度、切削速度、给进速度等。
切削力是指在切削过程中所产生的力，切削温度是指在切削过程中产生的摩擦热造成的温度升高。
切削速度和给进速度则直接影响加工效率和表面质量。
其次，对于高温合金材料的切削参数选择，需要根据材料的特性和工件的要求进行综合考虑。
首先，需要了解高温合金材料的硬度、塑性、热传导性等相关性能。
这些性能参数将对于切削过程中的材料变形、切削力和切削温度等有直接影响。
其次，还需要考虑工件的加工要求，包括表面粗糙度、尺寸精度、加工速度等。
在选择最佳切削参数时，可以采用试切试验的方法。
首先，确定一组初步的切削参数，包括切削速度、给进速度、切削深度等。
然后，通过试切实验获得切削力、切削温度和表面粗糙度等数据。
根据实验数据的分析，可以评估当前的切削参数是否满足要求。
如果不满足要求，可以进行参数调整，再次进行试切实验。
通过多次实验和数据分析，逐步寻找到最佳的切削参数组合。
除了试切试验，还可以借助数值模拟的方法预测最佳切削参数。
数值模拟可以通过建立数学模型，模拟高温合金材料的切削过程，并预测切削力、切削温度、切削质量等。
通过调整输入参数，比如切削速度、给进速度，可以得到最佳的切削参数组合。
数值模拟方法可以有效地减少切削试验的成本和时间，提高切削参数选择的准确性。
此外，可以借鉴以往的经验和文献资料。
在加工高温合金材料方面，已有许多研究者进行了大量的实验和分析工作。
他们通过试验和数据分析，总结了一些切削参数选择的经验和规律。
高温合金切削参数
高温合金切削参数一、引言高温合金是一种在高温环境下具有优异性能的材料，广泛应用于航空航天、能源和化工等领域。
在高温合金的加工过程中，切削是常见的加工方法之一。
切削参数的选择对于保证切削质量、提高加工效率至关重要。
本文将围绕高温合金切削参数展开探讨。
二、切削速度切削速度是指刀具在单位时间内与工件接触的线速度。
对于高温合金的切削，由于其较高的硬度和强度，切削速度一般较低。
过高的切削速度会导致刀具磨损加剧、切削温度升高，从而降低切削质量。
因此，在选择切削速度时，需要充分考虑高温合金的特性和材料的耐磨性。
三、进给速度进给速度是指刀具在切削过程中的移动速度。
对于高温合金的切削，进给速度一般较小。
过大的进给速度容易引起切削过程中的振动和共振，导致加工表面粗糙度增加。
因此，在选择进给速度时，需要根据工件材料和加工要求进行合理调节。
四、切削深度切削深度是指刀具与工件之间的距离。
对于高温合金的切削，切削深度一般较小。
过大的切削深度容易引起刀具和工件的振动，降低加工质量。
因此，在选择切削深度时，需要根据工件的硬度和刀具的刚性进行合理调整。
五、切削润滑切削润滑是指在切削过程中使用润滑剂以减少切削摩擦和降低切削温度。
对于高温合金的切削，切削润滑尤为重要。
适当的切削润滑可以有效降低切削温度，减少刀具磨损和工件表面质量的损伤。
常见的切削润滑方式包括干切削、液体冷却和切削液冷却等。
六、刀具材料刀具材料的选择对于高温合金的切削至关重要。
由于高温合金的硬度和强度较高，刀具材料需要具备较好的耐磨性和高温稳定性。
常见的刀具材料包括硬质合金、陶瓷和涂层刀具等。
在选择刀具材料时，需要综合考虑材料的硬度、热导率和化学稳定性等因素。
七、切削冷却切削冷却是指通过冷却剂对切削区域进行降温处理。
对于高温合金的切削，切削冷却尤为重要。
适当的切削冷却可以有效降低切削温度，减少刀具磨损和工件表面质量的损伤。
常见的切削冷却方式包括气体冷却、液体冷却和切削液冷却等。
铸造高温合金K423A的切削加工性能研究
铸造高温合金K423A的切削加工性能研究徐宁（福建信息职业技术学院福州, 350003）摘要：对铸造高温合金的切削加工进行介绍，重点对K423A的材料特点和加工性能进行了分析，并对其切削加工的条件从刀具材料、几何参数、切削用量的选择等方面进行了研究。
关键词：K423A；高温合金；切削加工前言铸造高温合金含有大量的铁、镍、钴基本元素外，还含有铝、钛、钒、铬、钨、钼等强化元素，合金中强化元素含量越高，则越难加工。
铸造高温合金K423A的基本成分如下表。
表1 K423A镍基高温合金化学成分K423A的主要特性如下：（1）含有高熔点合金元素和其它合金元素，形成了组织致密的奥氏体合金；（2）它的沉淀硬化物呈弥散分布，其稳定性较强；（3）导热系数小λ=0.025cal/(cm·s·ºC)（45#钢的λ=0.115cal/(cm·s·ºC)），不利于散热，对刀具的影响较大；（4）基体以奥氏体-金属间化合物作为主要强化物，在相当高的温度范围内，随温度升高，其硬度反而有所上升，即在一定的温度范围内，仍能保持相当高的硬度和强度。
一、K423A高温合金切削加工的主要特点1、切削力大切削一般材料时，由于切削温度升高，强度明显下降，使切削易于进行，而K423A由于含有大量的合金元素，不但有很高的常温强度，而且有很高的高温强度，在切削加工时，随着切削温度的升高其硬度还有所上升，这是切削力大的主要原因，通常情况下切削K423A 的切削力要比一般中碳钢增大约2～3倍。
2、加工硬化现象严重切削镍基高温合金时，硬化程度H'（加工后与加工前的硬度之比）可达200%～500%，加工一般金属材料时也存在着加工硬化，但随着切削温度上升而引起的软化现象可减少一部分硬化的程度。
由于高温合金的软化温度高，速度慢，在刀具热硬性允许的切削温度范围内，随着切削的变形，硬化程度大于软化程度。
镍基高温合金加工工艺
镍基高温合金加工工艺镍基高温合金是一种广泛应用于航空航天、石油化工、核工业和火箭发动机等高温领域的材料，具有良好的高温强度、抗氧化和抗燃气腐蚀性能。
然而，镍基高温合金的加工难度较大，因为其硬度高、热塑性差。
因此，选择合适的加工工艺对保证镍基高温合金的质量和性能具有重要意义。
本文将介绍镍基高温合金的加工工艺。
一、切削加工镍基高温合金的切削加工难度较大，因为其硬度高，导致切削力大、切削温度高、刀具磨损严重。
为保证切削加工质量，应选择合适的刀具和加工参数。
1. 刀具选择：应选择硬度较高的刀具，如高速钢、硬质合金刀具等。
此外，还可以通过涂层、强化、改性等手段提高刀具的硬度和耐磨性。
2. 加工参数：适当的进给速度和切削速度可降低切削力、减小切削温度、延长刀具寿命。
加工参数的选择需根据具体材料性能和加工条件进行调整。
二、焊接加工镍基高温合金的焊接加工难度较大，因为其热裂纹敏感性较高。
为保证焊接质量，应采取以下措施：1. 选择合适的焊接方法：镍基高温合金可采用惰性气体保护下的TIG或MIG焊接。
2. 焊接参数选择：合适的预热温度和焊接参数可降低热裂纹的产生。
预热温度一般为150-200℃，焊接参数需根据具体材料和焊接方法进行调整。
三、精密加工镍基高温合金的精密加工难度较大，因为其热塑性差，容易产生残余应力和晶间腐蚀。
为保证精密加工质量，应采用先进的数控机床和加工工艺。
1. 先进的数控机床：可实现高精度、高速度、高效率的加工。
2. 加工工艺：如电火花加工和磨削加工等，可保证加工精度和表面质量。
四、热处理工艺镍基高温合金的热处理工艺主要包括时效处理和固溶处理。
1. 时效处理：在760-815℃下保温数小时，然后进行冷却处理。
时效处理可提高材料的强度和硬度，增强其抗蠕变性能。
2. 固溶处理：在980-1020℃下保温1-4小时。
固溶处理可消除材料中的残留应力和晶间腐蚀，提高材料的塑性和韧性。
总之，镍基高温合金的加工工艺包括切削加工、焊接加工、精密加工和热处理工艺等。
《高速铣削镍基高温合金的切削特性研究》
《高速铣削镍基高温合金的切削特性研究》一、引言随着现代制造业的飞速发展，高速铣削作为一种高效、精确的加工技术，广泛应用于各类金属材料的加工中。
其中，镍基高温合金因其出色的高温性能、抗腐蚀性能和机械性能，被广泛应用于航空发动机、燃气轮机等高端制造领域。
然而，由于镍基高温合金的硬度和韧性较高，其加工难度也相对较大。
因此，研究高速铣削镍基高温合金的切削特性，对于提高加工效率、降低加工成本、优化加工工艺具有重要意义。
二、镍基高温合金的切削特性1. 材料特性镍基高温合金具有较高的硬度、强度和韧性，其组织结构复杂，含有大量的合金元素。
这些特性使得镍基高温合金在切削过程中具有较高的抗力，容易产生加工硬化和切削热。
2. 切削力与切削热在高速铣削过程中，切削力与切削热是影响加工质量和加工效率的重要因素。
镍基高温合金的切削力较大，易导致刀具磨损和破损。
同时，切削过程中产生的切削热会使得工件表面温度升高，导致工件产生热变形，影响加工精度。
3. 刀具材料与几何参数刀具材料与几何参数对高速铣削镍基高温合金的切削性能具有重要影响。
常用的刀具材料包括硬质合金、陶瓷、PCD（聚晶金刚石）等。
不同材料的刀具具有不同的抗磨损、抗热震性能。
此外，刀具的几何参数如刃口半径、前角、后角等也会影响切削性能。
三、高速铣削镍基高温合金的切削工艺研究1. 切削速度与进给量的选择在高速铣削过程中，切削速度与进给量的选择对加工质量和加工效率具有重要影响。
适当的切削速度与进给量可以降低切削力、减少切削热，延长刀具使用寿命。
同时，还需要根据具体的工件材质、刀具材料和几何参数进行优化选择。
2. 切削液的使用切削液在高速铣削过程中可以起到冷却、润滑和排屑的作用。
对于镍基高温合金的切削加工，选择合适的切削液可以有效降低切削温度、减少刀具磨损，提高加工质量。
3. 刀具磨损与破损的监测与控制在高速铣削过程中，刀具的磨损与破损会直接影响加工质量和加工效率。
因此，需要对刀具的磨损与破损进行实时监测与控制。
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浅谈高温合金的切削加工
[摘要]高温合金是现代航天、航空、航海及核工业上必需的金属材料，高温合金的切削加工是现代机械加工技术中一个难点。
本文首先简要介绍了高温合金切削加工的特点，然后介绍了高温合金的车削加工中刀具的选择及其加工中应注意的若干问题。
【关键词】高温合金；切削；加工
高温合金是多组元的复杂合金，能高温氧化气氛及燃气腐蚀条件下工作，具有优良的热强性能，热稳定性能及热疲劳性能。
高温合金主要用于航空涡轮发动机，航天发动机的耐热零部件，特别是火焰筒、涡轮叶片、导向叶片及涡轮盘是高温合金应用的典型零件。
一、高温合金切削加工的特点
1、切削加工性差
高温合金的相对切削加工性均很差，Kv约在0.2～0.5之间，合金中的强化相越多，分散程度越大，热强性能越好，切削加工性就越差。
高温合金的加工由易→难顺序为：
变形高温合金GH4034→GH2036→GH2132→GH2135→GHll40→GH3030→GH4033→GH4037→GH4049→GH4133A……
铸造高温合金K211→K214→K40l→K406→K640……
2、切削变形大
高温合金的塑性很大，有的延伸率δ≥40％，合金的奥氏体中固溶体晶格滑移系数多，塑性变形大，故切削变形系数大。
如低速拉削变形Fe基高温合金GH2132时，其切削变形系数Λh约为45钢的1.5倍。
3、加工硬化倾向大
由于高温合金的塑性变形大，晶格会产生严重扭曲，在高温和高应力作用下不稳定的奥氏体将部分转变为马氏体，强化相也会从固溶体中分解出来呈弥散分布，加之化合物分解后的弥散分布，都将导致材料的表面强化和硬度的提高。
切削加工后，高温合金的硬化程度可达200％～500％。
切削试验表明，切削速度vc和进给量f均对加工硬化有影响，vc越高，f越小，加工硬化越小。
4、切削力大，切削温度高
切削高温合金时切削力F的各项分力均大于45钢，也比不锈钢的切削力要大。
切削高温合金时切削力的波动比切削合金钢大得多，伴随切削力的波动，极易引起振动。
切削高温合金时，由于材料本身的强度高、塑性变形大、切削力大、消耗功率大、产生的热量多，而它们的导热系数又较小，故切削温度比切削45钢和不锈钢都高很多。
5、刀具易磨损
切削高温合金时刀具磨损严重，这是由复合因素造成的。
如：严重的加工硬化、合金中的各种硬质化合物及γ＇相构成的微硬质点等都极易造成磨料磨损。
磨损的形式常为边界磨损和沟纹磨损，边界磨损由工件待加工表面上的冷硬层造成，沟纹磨损由加工表面刚形成的硬化层所致。
6、表面质量和精度不易保证
由于切削温度高，材料本身导热性能又很差，工件极易产生热变形，故精度不易保证。
又因切削高温合金时刀具前角γo较小、vc较低时切屑常呈挤裂状，切削宽度方向也会有变形，会使表面粗糙度Ra加大。
二、高温合金的车削加工中刀具的选择
Fe基高温合金的切削加工性比Ni-Cr不锈钢要差，而比Ni基和Co基高温合金的切削加工性要好。
不同类型的高温合金应选择不同类型的硬质合金刀具：①切削加工件好些的(如Fe基)，主要从刀具磨损的角度考虑，选用K01即可；②对于切削加工性差的高温合金来说，除了要考虑刀具磨损之外，还应同时考虑刀具的破损，选用K10、K20这些适应性强的通用硬质合金要好些；③对于切削加工性更差的高温合金，主要考虑刀具的耐破损性能，即选用强度较高的超细晶粒硬质合金较合适；
④Co基高温合金的切削加工性最差。
刀具材料与加工条件的关系、机床的刚度与精度、刀具的悬伸长度及其刚度、工件的安装刚度、夹具的刚度与精度等方面都必须考虑到，特别是切削振动及故障更要考虑。
车削宜用K01、K10及CBN，超细晶粒的硬质合金适合用于刀具易产生破损的情况，其中Co含量多的K类不适于低速切削。
此外，要注意选择合理的刀具前角γo，选择合理后角αo；并确合理的切削用量并要选用性能好的切削液。
加工高温合金宜选用极压切削液。
加工Ni基高温合金不宜用硫化极压切削液，以防应力腐蚀降低其疲劳强度，可用乳化液、透明水基切削液、蓖麻油等。
三、高温合金的加工时应注意的一些问题
1、铣削加工
用于高温合金的铣刀除端铣刀和部分立铣刀用硬质合金外，其余各类铣刀大都采用高性能高速钢制造。
用做端铣刀和立铣刀的硬质合金以K10、K20较合适，因为它们比K01更耐冲击和耐热疲劳。
铣削高温合金时，刀具切削刃既要锋利又要能耐冲击，容屑槽要大，为此可采用大螺旋角铣刀。
2、钻削加工
在高温合金上钻孔时，扭矩和轴向力均很大；切屑易粘结于钻头上，切屑不易断，排屑困难；加工硬化严重，钻头转角处易磨损，钻头刚度差容易引起振动。
为此，必须选用超硬高速钢或超细晶粒硬质合金或则结硬质合金制造钻头。
除此以外，就是对现有钻头结构进行改进或使用专用的特殊结构钻头。
可采用S型硬质合金钻头和四刃带钻头。
S型硬质合金钻头具有的特点是：无横刃，可减小轴向力50％；钻心处前角为正值，刃口锋利；钻心厚度增大，提高了钻头刚度；为圆弧形切削刃，排屑槽分布合理；有两个喷液孔，便于冷却和润滑。
四刃带钻头在合理排屑槽形与尺寸参数的配合下，加大了截面的惯性矩，提高了钻头的强度和刚度。
用此钻头，在相同扭矩的情况下，其扭转变形远小于标准钻头的扭转变形。
3、高温合金攻螺纹
在高温合金上攻制螺纹，特别是在Ni基高温合金上攻制螺纹比在普通钢材上要难得多。
因为攻丝扭矩大，丝锥容易被“咬孔”在螺孔中，丝锥易出现崩齿或折断。
用于于高温合金的丝锥材料与用于高温合金的钻头材料相同。
通常情况下高温合金攻螺纹均采用成套丝锥。
为改善丝锥的切削条件，可把末锥的外径做得略小于一般丝锥。
丝锥的切削锥角的大小将影响切削层厚度、扭矩、生产效率、表面质量及丝锥使用寿命，注意选取合适的大小。
此外，在高温合金上攻螺纹时，螺纹底孔直径应比普通钢略大一些。
参考文献
[1] 钱子亮,贾艳丽. 高温合金材料冷加工技术[J]. 航空制造技术, 2004, (03) .
[2] 乔阳, 艾兴, 赵军, 刘战强. 高温合金高速加工技术及刀具材料研究[J]. 工具技术, 2010, (06).。