CNC精密加工耐热合金时要注意事项及如何选择工具
02-19-2025
  CNC精密加工耐热合金时要注意事项及如何选择工具
  耐热合金具有高强度、高耐磨性、高抗氧化和高耐蚀等特点‌。在CNC精密加工时,有以下注意事项及工具选择建议:
  ‌CNC精密加工耐热合金时的注意事项‌:
  ‌切削用量‌:车削高温合金时,有与最佳切削温度相对应的切削速度。切削深度、进给量等参数也需根据具体情况进行调整,以避免在硬化层上切削,并保持刀刃锋利,减小加工硬化现象‌。
  ‌切削液‌:使用切削液可以降低切削温度,但需注意选择合适的切削液类型,如用硬质合金刀具时应采用乳化液或极压切削油,对镍基高温合金不宜使用含硫的极压切削液‌1。
  ‌刀具刃磨质量‌:注意刀具刃磨质量,使各刀面的表面粗糙度低于一定标准,刀刃不得有锯齿等缺陷,以保持刀刃锋利和延长刀具使用寿命‌。
  ‌CNC精密加工耐热合金时的工具选择‌:
  ‌刀具材质‌:耐热合金加工难度较大,需要采用专门的刀具进行加工。一般来说,刀具材质需要具有高硬度、高耐磨性、高切削速度和高抗热软化和高抗氧化等特性。常用的刀具材质有钴基硬质合金、多晶立方氮化硅陶瓷、高钒、高碳、含铝和钴高速钢以及硬质合金等‌。
  ‌刀具类型‌:在选择刀具时,还需考虑加工内容和加工方式等因素。例如,对于高温合金的车削加工,应选用细颗粒或超细颗粒的YG类硬质合金刀具,并注意刀具的前角、后角等几何参数的选择‌1。此外,专为高温合金设计的刀片,如桃型WNMG08等,也是不错的选择‌4。
  什么是耐热合金?
  耐热合金是专为暴露在高温下而设计的高耐热合金。它们也被称为超级合金或超耐热合金。通过添加镍(Ni)、钴(Co)、钼(Mo)、钨(W)、钛(Ti)、铌(Nb)等元素来提高耐热性,代表性的例子有钛合金、镍基高温合金、钴基高温合金。此外,由于仅具有耐热性不足以使金属材料实用,因此还添加了铬(Cr)等元素来提高抗氧化和抗腐蚀性能。利用这些特性,它被用于火力发电厂的锅炉和涡轮机、汽车发动机和航空涡轮机以及需要高温的化学反应设备等设备和装置,成为需要超高温的设备不可缺少的材料。
  耐热合金与耐热钢的区别
  还有一种耐热合金叫耐热钢。耐热合金与耐热钢的区别,尚无明确的定义,但一般根据合金元素的含量来分类。如果镍(Ni)、钴(Co)、钼(Mo)、钨(W)、钛(Ti)、铌(Nb)等合金元素的总含量按质量计占合金的50%以下,则称为耐热钢,若占50%以上,则称为耐热合金。耐热钢也受JIS标准的约束,规定了SUS和SUH类型,根据组织不同分为马氏体型、铁素体型、奥氏体型和沉淀硬化型。耐热合金的特点是比耐热钢在更高温环境下具有强度和耐腐蚀性。耐热钢的典型例子是特殊不锈钢,其耐热温度高达约750°C,而耐热合金可承受高达1500°C的温度,并且设计用于1000°C的常规使用。
  耐热合金的加工性和切削条件
  耐热合金具有高耐热性的特点,同时也是一种难以切割的材料。耐热合金的导热性较差,不能指望将热量传导至芯片并传导出基材。由于切削热容易集中在切削点,因此很容易出现加工硬化等与热相关的问题。在耐热合金中,尤其是镍基耐热合金和钛合金,由于其硬度高、韧性强,满足了切削困难的所有条件,因此切削难度特别大。为了防止因热量引起的问题,建议将切割速度设置得较低以减少热量的产生。为了防止加工硬化,设定切削条件时应小心,不要过多降低进给速度。
  耐热合金加工时的注意事项
  耐热合金旨在在高温环境下保持强度,因此它们在高温下往往具有更大的切削阻力。容易产生热问题的条件有很多,例如切削热产生量高、热导率低等。为了防止切割过程中热量的积聚,请使用足量且冷却性能优良的冷却液。不产生切削热的高进给率也很有效。此外,使用立铣刀时,建议采用摆线加工,因为考虑到刀具寿命,它可以以较小的切深进行均匀切削。
  如何选择加工耐热合金的刀具
  切削耐热合金时,较小的前角会增加切削阻力并产生切削热。由于切削热会产生问题,因此,具有大前角的正刀片适合于切削耐热合金。切削刃的韧性和涂层也很重要,以确保刀具抵抗塑性变形。使用ISO(国际标准化组织)标准中S级的切削刀具,尽量选择带有油孔的内部润滑的切削刀具,有利于降低切削热、延长刀具寿命、防止异常损坏。
  在加工中充分发挥耐热合金的特性
  耐热合金是为承受1000℃以上的极高温度而开发的合金。它们的许多应用与人们的日常生活息息相关,并且用于暴露在高温环境中的设备和装置,例如火力发电厂和飞机喷气发动机。另一方面,耐高温也是切割过程中的一个问题。由于其耐高温性及保持强度的特性,在切削加工时容易产生较高的切削热,且热量不易散失,而且在高温下也具有强度,因此必须采取耐热、耐硬度措施。切削耐热合金时,根据合金的耐热性和强度特性选择合适的刀具和设定切削条件非常重要。