Какви са процесите на обработка на никелови сплави?

Като доверен доставчик на никелови сплави, бях свидетел от първа ръка на забележителните свойства и разнообразните приложения на тези материали. Никеловите сплави са известни със своята изключителна устойчивост на корозия, устойчивост при висока температура и отлични механични свойства, което ги прави незаменими в различни индустрии, включително космическата, химическата обработка и морското инженерство. В тази публикация в блога ще се задълбоча в процесите на обработка на никелови сплави, като ще споделя прозрения и най-добри практики въз основа на дългогодишния си опит в тази област.

Разбиране на никеловите сплави

Преди да проучим процесите на обработка, важно е да разберем уникалните характеристики на никеловите сплави. Никеловите сплави се състоят предимно от никел, с различни количества други елементи като хром, молибден и желязо. Тези легиращи елементи подобряват свойствата на материала, което го прави подходящ за специфични приложения. например,Никелова сплав 200е търговски чиста никелова сплав с отлична устойчивост на корозия в широк диапазон от среди, докатоНикел 201е нисковъглеродна версия на Nickel 200, предлагаща подобрена устойчивост на корозионно напукване под напрежение.

Предизвикателства при обработката на никелови сплави

Обработката на никелови сплави може да бъде предизвикателство поради тяхната висока якост, тенденция към втвърдяване при работа и ниска топлопроводимост. Тези свойства могат да доведат до повишени сили на рязане, износване на инструмента и лошо покритие на повърхността. Освен това никеловите сплави са склонни към образуване на натрупани ръбове, което може допълнително да влоши качеството на повърхността и точността на размерите на обработените части. За да се преодолеят тези предизвикателства, е изключително важно да се изберат подходящите процеси на обработка и режещи инструменти и да се оптимизират параметрите на обработка.

Процеси на обработка на никелови сплави

Обръщане

Струговането е обичаен процес на обработка, използван за производство на цилиндрични части от никелови сплави. Това включва въртене на детайла, докато режещ инструмент премахва материала от външния диаметър. При струговане на никелови сплави е важно да използвате остри режещи инструменти с положителен наклонен ъгъл, за да намалите силите на рязане и да предотвратите втвърдяване при работа. Инструментите от бързорежеща стомана (HSS) са подходящи за нискоскоростни стругови операции, докато карбидните инструменти са предпочитани за високоскоростно струговане. Освен това използването на охлаждаща течност или смазка може да помогне за разсейване на топлината и намаляване на износването на инструмента.

Фрезоване

Фрезоването е друг широко използван процес на обработка на никелови сплави. Това включва използване на въртящ се нож за отстраняване на материал от детайла. Фрезоването може да се извършва върху различни повърхности, включително плоски, извити и контурни повърхности. Когато фрезовате никелови сплави, е важно да използвате фреза с висок ъгъл на спиралата и голям брой зъби, за да намалите силите на рязане и да подобрите отвеждането на стружки. Карбидните челни фрези обикновено се използват за фрезоване на никелови сплави, тъй като те предлагат висока устойчивост на износване и могат да издържат на високите температури на рязане, генерирани по време на процеса на обработка.

Пробиване

Пробиването е машинен процес, използван за създаване на отвори в никелови сплави. Това включва използване на свредло за проникване в детайла и отстраняване на материала. Когато пробивате никелови сплави, е изключително важно да използвате свредло с остър връх и висок ъгъл на спиралата, за да намалите силите на рязане и да предотвратите втвърдяване при работа. Освен това използването на охлаждаща течност или смазка може да помогне за разсейване на топлината и намаляване на износването на инструмента. За дълбоко пробиване на отвори може да се наложи използването на пистолетна бормашина или BTA бормашина, които са специално предназначени за тази цел.

Смилане

Шлифоването е довършителен процес, използван за подобряване на повърхностното покритие и точността на размерите на части от никелова сплав. Това включва използване на абразивно колело за отстраняване на малко количество материал от детайла. Когато шлайфате никелови сплави, е важно да използвате диск с мека връзка и фин размер на зърното, за да предотвратите прегряване и втвърдяване при работа. Освен това използването на охлаждаща течност или смазка може да помогне за разсейване на топлината и намаляване на износването на колелата.

Режещи инструменти за никелови сплави

Изборът на подходящи режещи инструменти е от решаващо значение за успешната обработка на никелови сплави. Твърдосплавните инструменти са най-често използваните режещи инструменти за никелови сплави поради тяхната висока твърдост, устойчивост на износване и термична стабилност. Карбидни инструменти с покритие, като титанов нитрид (TiN), титанов карбонитрид (TiCN) и алуминиев титанов нитрид (AlTiN), предлагат дори по-добра производителност, тъй като осигуряват допълнителен слой защита срещу износване и корозия.

В допълнение към карбидните инструменти, керамичните инструменти и инструментите от кубичен борен нитрид (CBN) също се използват за обработка на никелови сплави. Керамичните инструменти са известни със своята висока твърдост и термична стабилност, което ги прави подходящи за високоскоростни машинни приложения. CBN инструментите, от друга страна, са изключително твърди и устойчиви на износване, което ги прави идеални за обработка на закалени никелови сплави.

Параметри на обработка

Оптимизирането на параметрите на обработка е от съществено значение за постигане на висококачествени резултати при обработката на никелови сплави. Основните параметри на обработка включват скорост на рязане, скорост на подаване и дълбочина на рязане.

• Скорост на рязане:Скоростта на рязане е скоростта, с която режещият инструмент се движи спрямо детайла. Обикновено се измерва в повърхностни футове в минута (SFM) или метри в минута (m/min). Когато обработвате никелови сплави, е важно да използвате относително ниска скорост на рязане, за да предотвратите прекомерно износване на инструмента и втвърдяване при работа. Препоръчителната скорост на рязане за никелови сплави варира от 50 до 200 SFM, в зависимост от конкретната сплав и използвания режещ инструмент.
• Скорост на подаване:Скоростта на подаване е скоростта, с която режещият инструмент напредва в детайла. Обикновено се измерва в инчове на оборот (IPR) или милиметри на оборот (mm/rev). При обработката на никелови сплави е важно да се използва относително ниска скорост на подаване, за да се намалят силите на рязане и да се предотврати втвърдяване при работа. Препоръчителната скорост на подаване за никелови сплави варира от 0,002 до 0,010 IPR, в зависимост от конкретната сплав и използвания режещ инструмент.
• Дълбочина на рязане:Дълбочината на рязане е количеството материал, отстранен от детайла с едно минаване. Обикновено се измерва в инчове или милиметри. Когато обработвате никелови сплави, е важно да използвате относително малка дълбочина на рязане, за да намалите силите на рязане и да предотвратите втвърдяване при работа. Препоръчителната дълбочина на рязане за никелови сплави варира от 0,010 до 0,100 инча, в зависимост от конкретната сплав и използвания режещ инструмент.

Охлаждащи течности и смазочни материали

Използването на охлаждащи и смазочни средства е от съществено значение за успешната обработка на никелови сплави. Охлаждащите течности помагат за разсейването на топлината, намаляват износването на инструмента и подобряват повърхностното покритие. Лубрикантите, от друга страна, намаляват триенето между режещия инструмент и детайла, което може да помогне за намаляване на силите на рязане и предотвратява образуването на натрупани ръбове.

Има няколко вида охлаждащи течности и смазочни материали, налични за обработка на никелови сплави, включително охлаждащи течности на водна основа, охлаждащи течности на маслена основа и синтетични охлаждащи течности. Охлаждащите течности на водна основа са най-често използваните охлаждащи течности за обработка на никелови сплави, тъй като предлагат добри охлаждащи и смазочни свойства и са екологични. Охлаждащите течности на маслена основа, от друга страна, предлагат по-добри смазочни свойства, но са по-скъпи и могат да бъдат по-трудни за изхвърляне. Синтетичните охлаждащи течности са сравнително нов тип охлаждаща течност, която предлага най-доброто от двата свята, съчетавайки охлаждащите свойства на охлаждащите течности на водна основа със смазващите свойства на охлаждащите течности на маслена основа.

Заключение

Обработката на никелови сплави може да бъде предизвикателство, но с правилните знания и техники е възможно да се постигнат висококачествени резултати. Чрез избиране на подходящите процеси на обработка, режещи инструменти и параметри на обработка и използване на охлаждащи и смазочни материали можете да преодолеете предизвикателствата, свързани с обработката на никелови сплави, и да произвеждате части, които отговарят на най-високите стандарти за качество и производителност.

Ако проявявате интерес да научите повече за никеловите сплави или имате някакви въпроси относно процесите на обработка, моля не се колебайте да се свържете с нас. Ние сме водещ доставчик на никелови сплави и се ангажираме да предоставяме на нашите клиенти продукти и услуги с най-високо качество. Независимо дали търсите конкретна никелова сплав или се нуждаете от помощ при избора на правилния процес на обработка за вашето приложение, нашият екип от експерти е тук, за да ви помогне. Свържете се с нас днес, за да започнем разговор относно вашите нужди от никелова сплав.

Референции

• Наръчник на ASM, том 16: Машинна обработка, ASM International, 1989 г.
• Наръчник с данни за обработка, трето издание, Metcut Research Associates, 1980 г.
• Никел и никелови сплави: свойства, обработка и приложения, ASM International, 2000 г.