鎳基合金深加工時(shí)的注意事項(xiàng)和N06600案例分享
鎳基合金材料附加值高，它的加工也是個(gè)比較困難的活。當(dāng)遇到Inconel 600、625和哈氏合金C276或者B3等難加工合金材料時(shí)，加工知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)就顯得非常重要。這些材料具有很高的強(qiáng)度、耐腐蝕性，并要經(jīng)受極高的溫度。因此一方面，需要在上述材料中加入了一些特殊元素，以獲得優(yōu)越的性能；另一方面，特殊元素的加入也使得材料特別難于銑削加工?！疤劁?00秒”認(rèn)為，在鎳系合金中占據(jù)主導(dǎo)作用的鎳和鉻兩個(gè)主要添加成分，其實(shí)在加工上相背的：增加鎳能增加材料韌性，加入鉻可提高材料的硬度，再加上其它成分的平衡，刀具的磨損情況難以避免。
一般來(lái)說(shuō)，添加到材料中的其它元素有硅、錳、鉬、鉭、鎢等，值得注意的是，鉭和鎢也是用來(lái)制造硬質(zhì)合金的主要成分，它們能有效地提高硬質(zhì)合金的性能，但是這些元素加入到工件材料中，就使它變地難以銑削加工。“特鋼100秒”形象通俗地講，差不多像用一把硬質(zhì)合金刀具切削另一把硬質(zhì)合金刀具一樣。
刀具的破損和成因
為什么切削其它材料的銑刀、刨床刀頭，在加工鎳基合金時(shí)破損較快？搞清楚這一點(diǎn)是很重要的。加工鎳基合金，其刀具費(fèi)用較高，其費(fèi)用為銑削一般鋼材的5～10倍。這點(diǎn)，小編在文末的N06600刨床加工案例中會(huì)和用戶簡(jiǎn)單分享下。
毋庸質(zhì)疑，在銑削鎳基合金時(shí)，熱量是影響刀具壽命的最重要的因素。極高的切削發(fā)熱，也不僅僅是銑削鎳合金才遇到的問(wèn)題。銑削鎳基合金時(shí)，需要對(duì)熱量加以控制。
許多刀具的損壞還與其它因素有關(guān)，不合格的夾具和刀柄都可能縮短刀具壽命。當(dāng)夾緊的工件剛性不足，切削時(shí)產(chǎn)生移動(dòng)時(shí)，可能會(huì)引起硬質(zhì)合金基體的斷裂。有時(shí)會(huì)沿切削刃產(chǎn)生小的裂縫，有時(shí)還會(huì)從硬質(zhì)合金刀片上崩掉一塊（俗稱崩刀），無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行切削。因此，“特鋼100秒”提醒下，在加工開(kāi)始前，設(shè)法加強(qiáng)夾具的剛性，對(duì)以后長(zhǎng)時(shí)間的生產(chǎn)都會(huì)帶來(lái)益處。不僅延長(zhǎng)了刀具的壽命，而且還提高了工件表面質(zhì)量，減少了加工誤差。
當(dāng)然，這種崩刃也可能是因?yàn)橛操|(zhì)合金太硬或切削負(fù)荷太大所致。這時(shí)應(yīng)考慮采用高速鋼刀具進(jìn)行加工，以減少崩刃的發(fā)生。然而，需要說(shuō)明的是，高速鋼刀具又不能像硬質(zhì)合金那樣承受較高的熱量。究竟采用什么材料，必須根據(jù)具體情況權(quán)衡二者得出。
同樣，刀柄選擇不當(dāng)，也會(huì)縮短刀具壽命。選擇刀柄時(shí)應(yīng)遵循一個(gè)原則，就是刀柄要盡可能的短。這些對(duì)刀具和工件的夾持要求，對(duì)銑削任何材料都適用，而當(dāng)銑削鎳基合金時(shí)，還需要盡可能采用先進(jìn)的加工經(jīng)驗(yàn)。
刀具的選擇與使用
不管刀具設(shè)計(jì)得如何，或用什么材料制成，刀具的制造商的專業(yè)知識(shí)也是幫助經(jīng)濟(jì)加工的不可或缺技術(shù)來(lái)源。
如果超出刀具的加工能力，將導(dǎo)致刀具的損壞。插銑也是一樣，如果不能將切屑及時(shí)地從槽底排出，切屑將會(huì)受到擠壓，之后刀具也將損壞?？傊?，銑削加工高溫合金時(shí)，這些情況對(duì)刀具壽命都是不利的。
銑削鎳基合金時(shí)，選擇適當(dāng)?shù)那邢魉俣纫卜浅Ｖ匾Ｋ鼪Q定了在切削區(qū)產(chǎn)生熱量的多少。推薦的速度范圍從較低的12～15m/min(對(duì)高速鋼銑刀)到23～37m/min(對(duì)硬質(zhì)合金銑刀)，再到180～245m/min或更高(對(duì)陶瓷銑刀)。增加進(jìn)給量和切削深度也會(huì)增加切削熱，因相應(yīng)地增加了切削力和刀具與工件的接觸面積。
切削熱的影響和冷卻散熱
在銑削鎳基合金時(shí)，會(huì)有大量的切削熱產(chǎn)生。所以在加工時(shí)，應(yīng)用充分的冷卻液將切削區(qū)淹沒(méi)，這對(duì)小直徑銑刀容易實(shí)現(xiàn)，但對(duì)大直徑刀具(如面銑刀)，切削時(shí)就不可能全部淹沒(méi)，只能關(guān)掉冷卻液，采用干銑方式。但是對(duì)于刨床，還是可以實(shí)現(xiàn)加工時(shí)候的在線冷卻。
當(dāng)銑刀不能被冷卻液覆蓋時(shí)，熱量在刀片上快速傳入、傳出，導(dǎo)致產(chǎn)生許多垂直于切削刃的很小裂紋，裂紋逐漸擴(kuò)展，最終就會(huì)引起硬質(zhì)合金碎裂。
如前所述，鎳基合金的兩個(gè)主要元素是鎳和鉻。當(dāng)金屬冶煉廠調(diào)整每種金屬的百分比含量時(shí)，其耐蝕性、強(qiáng)度、硬度等特性都會(huì)改變，同樣它的可加工性和加工參數(shù)也會(huì)隨之變化。
需要說(shuō)明的是，單單設(shè)計(jì)切削堅(jiān)韌或硬質(zhì)工件的刀具并不難，但要設(shè)計(jì)出二者兼?zhèn)涞逆嚮辖鸬毒邊s是不容易。對(duì)于這些合金你可能有自己的叫法，但只要你了解它的成分并使用適當(dāng)?shù)牡毒撸憔涂身樌劂娤飨馠aynes242、哈氏合金C276、B-3等這樣的材料。
以上實(shí)用信息來(lái)源網(wǎng)絡(luò)，時(shí)間較久，“特鋼100秒”實(shí)在找不到原處，原作者可后臺(tái)聯(lián)系與我。
N06600合金加工案例分享
2013年，小編經(jīng)手一批N06600鎳基合金方棒的刨床深加工，尺寸為195*215*3650mm多支。
在加工時(shí)候就碰到以上難題，毀刀嚴(yán)重。
一方面，刀具鈍化厲害，基本3—4個(gè)回程就需要二次磨刀，選低于加工不銹鋼的效率；另一方面，如以上所述，崩刀嚴(yán)重，成本高企。合作的數(shù)控中心加工過(guò)程苦不堪言。
經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)溝通后，提出以下解決方法，情況較大改善：
1、排除一些細(xì)節(jié)，如夾裝方面等可能帶來(lái)的影響，規(guī)范操作；
2、采用YG-8以上材質(zhì)的刀具；
3、采用高端冷卻液快速給刀具散熱。
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