inconel 718材料切削研究

2024年1月23日发(作者：东风本田车型大全)

刀?具Cutting Tools栏目主持：韩景春Inconel 718材料切削研究■

庆安集团有限公司 （陕西西安 710077） 孔德瑞摘要：Inconel 718 合金是美国国际镍公司于20世纪50年代末最先研制成功的沉淀硬化型镍铬铁合金，具有良好的抗疲劳、抗氧化、耐腐蚀性以及高熔点，在切削加工时，加工硬化现象严重，切削力大、切削温度高以及刀具磨损严重，被认为是最难加工的金属材料之一。本文通过对Inconel 718材料的切削参数、刀具寿命以及加工工艺的探讨，分析总结了Inconel 718材料的最佳加工方式并进行了成本控制说明，为我公司后续加工Inconel 718材料零件奠定了基础。关键词：Inconel 718 718材料；切削加工；刀具寿命Inconel 718合金材料是一种新型的航空金属材料，与国产牌号GH4169相近，在低温和700℃以下具有高的抗拉强度、疲劳强度、持久强度以及抗氧化性。Inconel 718属于镍基高温合金，合金中镍含量为50%～55%，以国际镍公司（Inco）标准为例，化学成分见表1。此次加工Inconel 718合金是我公司首次加工此类材料，能够用最低的成本和最高的效率完成加工，对公司来讲既是机遇又是挑战，虽然这次试加工的两个零件都比较简单，但是对于试验加工效率以及成本统计来讲是很好的例子。 表 1 Inconel 718化学成分（质量分数） （%）C≤0.10Mo2.8～3.3Si≤0.75Al0.2～1.0Mn≤0.50Ti0.3～1.3Cu≤0.75Nb+Ta4.5～5.75Cr17.0～21.0Fe余量Ni50.0～55.0//800～1 000℃，而高速钢的耐热温度为500～650℃，从这个数据来看，硬质合金比高速钢更适合加工镍基合金。硬质合金刀具切削Inconel 718的速度为20～30m/min,

当刀具以50～200m/min 高速切削时, 工件缺口处温度的急剧升高会导致刀具边缘过早变形或破碎。在本次试验时选用的刀具切削速度为刀具寿命比较理想的一个数值，然后通过金属去除率结合刀具切削寿命统计出每片刀具所能去除的材料，从而计算出加工成本，同时可以通过相关的参数计算出在这种参数下对设备的功率vc/ (m/min)25252525要求。（2）试验方案 对两种不同零件进行切削试验，记录每种加工方式的切削参数。1）零件1试验，采用唯一变量的试验方法进行Inconel 718高温合金进行车削试验，试验方案及刀具寿命测试结果见表2。试验采用统一的线速度，每个零件外圆加工走5刀（见图1），由于外圆直径会变小，所以每刀时间略有变化，平均每刀时间为6.7min。所选的4种刀片来自不同品牌，但是都适合高温合金加工，尤其是KC5525涂层，是f/ (mm/r)0.10.10.10.1ap/ mm1.51.51.51.5t/ (min/刃)1297131. Inconel 718 加工试验（1）试验条件 试加工机床选用某车削加工中心，主轴最大转速5 000r/min，最大功率25kW。试验材料为Inconel 718，试件为棒料，冷却方式采用乳化液内冷。所选刀具为硬质合金刀具，因为硬质合金的耐热温度为表2 同参数刀具寿命试验测试刀片型号CNMG120404E-4E SP0819CNMG120404SM TN6010CNMG120404NM YBG102CNMG120404MS KC5525582020年 第1期冷加工