Какви са предизвикателствата при обработката на никел-хром?

Обработката на никел-хром сплави представлява уникален набор от предизвикателства, с които производителите и доставчиците, като мен, трябва да се справят, за да осигурят висококачествени продукти. Като доставчик на хром-никел съм свидетел от първа ръка на трудностите, които идват при работата с тези материали. В този блог ще разгледам основните предизвикателства при обработката на никел-хром и ще обсъдя потенциални решения.

Висока якост и издръжливост

Сплавите на никел-хром са известни със своята висока якост и издръжливост, които са желани свойства в много приложения като космическата, автомобилната и енергийната промишленост. Същите тези свойства обаче ги правят изключително трудни за обработка. При рязане на никел-хром високата якост на материала изисква значителни сили на рязане. Това може да доведе до бързо износване на инструмента, тъй като режещите ръбове на инструментите са подложени на силен натиск и триене.

Например при струговане режещият инструмент трябва да проникне през материал, който е устойчив на деформация. Високата издръжливост означава, че стружките, получени по време на обработката, често са дълги и жилави, които могат да се заплитат около режещия инструмент и детайла. Това не само засяга повърхностното покритие на обработваната част, но също така увеличава риска от счупване на инструмента.

За да се справят с това предизвикателство, производителите на инструменти са разработили специализирани режещи инструменти с усъвършенствани покрития. Тези покрития, като титанов нитрид (TiN) или титанов алуминиев нитрид (TiAlN), намаляват триенето между инструмента и детайла, като подобряват устойчивостта на инструмента на износване. Освен това, оптимизирането на параметрите на рязане, като намаляване на скоростта на рязане и увеличаване на скоростта на подаване, може да помогне за управлението на големите сили на рязане.

Работа – закаляване

Никел-хром сплавите имат склонност към работа - втвърдяват се по време на обработка. Работа - втвърдяването се получава, когато твърдостта на материала се увеличи в резултат на пластична деформация по време на процеса на рязане. Това е основен проблем, тъй като втвърденият слой може да причини още по-бързо износване на инструмента и да затрудни последващите операции по обработка.

Когато режещ инструмент започне да реже никело-хромовата сплав, материалът близо до режещия ръб претърпява деформация. Докато инструментът се движи през материала, този деформиран слой става по-твърд и след това инструментът трябва да прореже този втвърден слой. Този цикъл се повтаря, което води до значително увеличаване на твърдостта на материала близо до обработваната повърхност.

За да се смекчи работата - втвърдяването, е от решаващо значение да се използват остри режещи инструменти. Тъпите инструменти увеличават размера на деформацията и по този начин утежняват работата - закаляване. Също така, използването на достатъчно количество охлаждаща течност по време на обработката може да помогне за разсейването на топлината, което е един от факторите, допринасящи за работата - втвърдяване. Охлаждащите течности не само намаляват температурата в зоната на рязане, но и отмиват стружките, като ги предпазват от причиняване на допълнителна деформация.

Генериране на топлина

Обработката на сплави от никел и хром генерира голямо количество топлина. Високата якост и издръжливост на материала означава, че е необходима повече енергия за разрязването му и тази енергия се превръща в топлина. Прекомерната топлина може да има няколко отрицателни ефекта. Това може да причини термично разширение на детайла, водещо до неточности в размерите. Може също да намали твърдостта на режещия инструмент, ускорявайки износването на инструмента.

При операции на фрезоване, например, генерираната топлина може да бъде толкова интензивна, че да причини заваряване на стружките към режещия инструмент, феномен, известен като образуване на натрупани ръбове. Натрупаните ръбове могат да влошат повърхностното покритие на обработвания детайл и да увеличат силите на рязане.

За управление на генерирането на топлина, използването на охладителни системи с високо налягане може да бъде много ефективно. Тези системи доставят голям обем охлаждаща течност директно в зоната на рязане под високо налягане, осигурявайки ефективен пренос на топлина. Друг подход е използването на режещи инструменти с добра топлопроводимост. Инструменти, направени от материали като карбид, могат да отвеждат топлината от режещия ръб по-ефективно, намалявайки температурата в зоната на рязане.

Контрол на чипове

Както бе споменато по-рано, чиповете, произведени по време на обработката на сплави от никел и хром, често са дълги и жилави. Тези чипове могат да създадат няколко проблема. Те могат да се увият около режещия инструмент, блокирайки потока на охлаждащата течност и повишавайки температурата в зоната на рязане. Те могат също така да надраскат обработената повърхност, влошавайки покритието на повърхността.

Правилният контрол на стружките е от съществено значение за осигуряване на гладки операции по обработка. Един от начините за постигане на това е чрез използване на стружкочупвачи на режещите инструменти. Стружкотрошечите са предназначени да раздробяват дългите стружки на по-малки, по-лесно управляеми парчета. Чрез регулиране на геометрията на стружкочупачката може да се контролира размерът и формата на стружките.

Друг метод е да се оптимизират параметрите на рязане. Например, увеличаването на скоростта на подаване понякога може да помогне за по-лесното чупене на стружките. Това обаче трябва да се балансира с другите параметри на рязане, за да се избегне компрометиране на повърхността и живота на инструмента.

Устойчивост на корозия и повърхностно покритие

Никел-хром сплавите са силно устойчиви на корозия, което е голямо предимство в много приложения. Въпреки това, постигането на добро покритие на повърхността по време на машинна обработка може да бъде предизвикателство поради свойствата на материала. Високата якост и издръжливост на сплавта може да затрудни равномерното отстраняване на материала, което води до грапава повърхност.

Лошото повърхностно покритие може да повлияе не само на външния вид на частта, но и на нейната устойчивост на корозия. Микроскопичните неравности по повърхността могат да действат като места за започване на корозия. За да се получи добро покритие на повърхността, е важно да се използват фини довършителни операции като шлайфане или полиране след първоначалната механична обработка.

Освен това изборът на режещи инструменти и параметри на рязане също играе решаваща роля. Използването на остър режещ инструмент с малък радиус на носа може да помогне за получаване на по-гладка повърхност. Намаляването на скоростта на рязане и скоростта на подаване по време на довършителния проход също може да подобри покритието на повърхността.

Наличност на продукти с никел-хром

Като доставчик на никел-хром, аз предлагам широка гама от продукти, за да отговоря на различни нужди на клиентите. Например имамеНикелова 60 елементна тел, който е подходящ за приложения, изискващи високо електрическо съпротивление и добра устойчивост на окисление. НашитеНикел 7030 елементна лентае известен с отличните си механични свойства и се използва широко в производството на нагревателни елементи. И нашите8020 Нихромова теле популярен избор за различни електрически и отоплителни приложения.

Заключение

Обработката на сплави от никел и хром е сложен процес с множество предизвикателства. От висока якост и издръжливост до работа - закаляване, генериране на топлина, контрол на стружките и проблеми с повърхностното покритие, всеки аспект изисква внимателно разглеждане. Въпреки това, с правилните инструменти, параметри на рязане и стратегии за обработка, тези предизвикателства могат да бъдат преодолени.

Като доставчик на никел-хром, аз се ангажирам да предоставям висококачествени продукти и да работя в тясно сътрудничество с клиентите, за да отговоря на техните нужди от обработка. Ако сте изправени пред предизвикателства при обработката на никел-хром или се интересувате от нашите продукти, насърчавам ви да се свържете с мен за обсъждане на обществената поръчка. Можем да работим заедно, за да намерим най-добрите решения за вашите конкретни приложения.

Референции

• Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2008). Производствено инженерство и технология. Пиърсън Прентис Хол.
• Trent, EM, & Wright, PK (2000). Рязане на метал. Бътъруърт - Хайнеман.
• Астахов, В. П. (2010). Механика за рязане на метал. Спрингър.