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加工高温合金的刀具保证耐热和耐腐蚀

浏览:411 时间:2018-12-17 分类:行业知识

无论材料需求增加和高工作温度如何,这就是所谓的超级合金或HRSA(耐热超级合金)发挥作用的地方。这些是具有复杂组成的合金。它们具有吸引力,因为它们的特性即使在高温下也能保持其稳定性和硬度并且耐腐蚀。



高温超级合金分为三大类:


铁基合金是奥氏体不锈钢的进步,所有超级合金都具有最低的耐热性。它们适用于制造外壳,轴和环。例如,Incoloy 909,A286,希腊Ascoloy。


镍基合金是超合金中最常见的一种。它们越来越多地用于飞机制造,燃气室和喷气发动机的涡轮机壳体或燃气轮机结构中。例如,Inconel 718,Inconel 625,Waspaloy,Hastelloy。


钴基合金的特征在于即使在高温下也具有极好的耐腐蚀性。这些材料昂贵且难以加工。今天的使用仅限于在炎热或腐蚀性很强的环境中应用(核反应堆,医疗植入物)。例如,CoCr,Haynes 25,Stellite 31


材料示例:Inconel 625

防腐蚀:非常高

耐酸性:非常高

耐热性:从高到高

即使在高温下也具有高硬度

不可热处理(低C含量˂0.07%)

没有磁性

导热系数:低

冷热成形性:非常好

热膨胀系数:高

即使在高温下也能保持稳定性和硬度

机械性能:非常好(高拉伸强度,断裂伸长率)

韧性:即使在低温下也很高

可加工性:非常具有挑战性

主要应用领域:化学工业,航空,发电,医疗技术

材料成本:非常高


极高的硬度和低导热性在加工过程中产生高温。应变硬化和表面硬化的趋势增加了刀具切削刃的磨损。这些材料的特性使这些重型合金成为操作者的挑战。除此之外,还有明显的韧性,这对于切屑形成和去除造成了额外的障碍。


出于这个原因,通常优选替代的无磨损方法(放电加工或激光),尤其是在钻孔时。然而,这些在航空航天工业中达到了极限,在航空航天工业中对外围区域质量有严格的规定。在这方面,用切削工具加工具有明显的优点,但必须克服刀具的过热,切屑的粘合和切削刃上的材料堆积。





可以使用切削工具(例如硬质合金钻头)可靠地加工这些耐热超合金。在寻找合适的解决方案时,米克朗工具已经考虑了这些特殊属性,并将它们包含在工具开发中。



冷却系统

与所有耐热和耐腐蚀材料一样,冷却被视为关键问题。只要有可能,米克朗工具(钻头和铣刀)的工具都会在轴中集成内部冷却,作为冷却通道,尺寸较小,并可以达到更大尺寸的钻头。


碳化钨

米克朗工具用于加工高温合金的碳化物具有抗热冲击性,同时具有高度的弯曲强度和断裂韧性。


几何

该几何形状是这样设计的,没有高切削力需要,尽管材料的韧性极端,该工具具有高度的稳定性和切削刃保证从加工区同时具有良好的排屑良好的断屑。


涂层

该涂层是温度和具有高耐磨性和对金属的低粘附性的耐氧化。


加工过程

除了合适的工具之外,诸如超合金之类的具有挑战性的材料也需要明确定义的加工工艺。米克朗工具产品中推荐的切削值和程序与实际测试中得出的结果相对应。工具专家注意找到高切削速度和进给速率的最佳组合,切削刃的适当冷却以及同时良好的切屑流动。


应用示例


航空航天业


使用CrazyDrill SST-Inox  和CrazyDrill Crosspilot

合金201中的球形接头(例如倾斜钻孔直径1.6 mm/钻孔深度12.5 mm,镍含量为99.2%。使用CrazyDrill Crosspilot进行倾斜导向钻孔)


使用CrazyDrill Twicenter

发动机部件,油流孔(例如,在Hastelloy X中心直径为1.9 mm的孔)


使用CrazyDrill SST-Inox

发动机部件,用于油流的孔(例如,孔直径1.9 mm/钻孔深度15 mm,用于Hastelloy X)


能源


使用CrazyDrill Cool SST-Inox和CrazyDrill Coolpilot

燃气轮机(例如先导钻孔和钻孔Ø4mm/钻孔深度10 xd,Inconel 625,2.4856)


汽车


使用CrazyDrill Twicenter

针座(例如,在Inconel 625,NiCr22Mo9Nd,2.4856中心直径为1.7 mm的孔。使用CrazyDrill Cool进行后续钻孔)


使用CrazyMill Cool

气缸盖,赛车部件(铣削直径5 mm;深度1 mm和直径7 mm/深度1 mm的HRSA Inconel 718,2.4668)



关键词:铁基合金;镍基合金;基合金;高温合金刀具

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