挑战:可加工性较差
高温合金(HRSA)对机床的要求很高,原因在于这类材料在高温下有很高的强度。 这些性能使其作为零件材料颇具优势,但是由于其机械负荷高,切削刃上存在大量切削热,因此意味着其可加工性很差。 典型高温合金材料的具体切削力(是直接衡量切削材料难以加工程度的一种标准)几乎是典型钢材切削力的两倍。 镍基、铁基或钴基合金都具有其独特的性能,可用于航空航天、能源和医疗行业,其性能只有接近其熔点温度时才有较大改变。 但从可加工性方面来看,这也意味着:
-所需功率更高;
-需要超稳定的加工工况;
-对切削刃的要求很高;
-优化的冷却液应用;
- 在应用中选择最适合的刀具。
选择正确的切削刃是高温合金材料车削中的一个非常重要的因素。圆形刀片是适用于许多工序的基本选择。
Xcel刀片不同于其他刀片形状,它提供了具有93°刀具的可达性优势和45°进入角优势的解决方案
其切削深度适用于半粗加工工序。
切削刃受到高应力、高应变和高热量的组合影响时,很容易生成诸多有害的磨损。 很大的压缩力和剪切力会作用于切削刃上,使其容易受到破坏性的影响。 更为糟糕的是,高温合金材料加工表层易于硬化,这可能会引起其它类型的磨损,会导致在零件上形成过多毛刺,并使后续的工序变得更加困难。
在加工高温合金材料时,切削速度自然是有限的,因此,加工时必须保持远低于大多数工件材料的切削速度。 在加工高温合金材料时,要综合考虑切削参数:速度、进给量和切削深度,这些切削参数直接决定一个工序是否能顺利完成。
在加工之前需要认真规划高温合金材料的加工工艺,因为这是关键性的决定因素。 首先要考虑到工件材料的状态,是铸件、锻件、还是棒材,是热处理件、固溶化热处理件、还是材料已经时效等,这些都会影响刀具和加工方法的选择。 工件表面是变化的,影响加工的主要是硬度,硬度变化范围为HRC30-50。 高温合金车削的加工策略还必须满足以下一些要求:组成形式、加工的不同阶段(粗加工、半精加工还是精加工)。