❶ 高溫合金是什麼材料
高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基,能在600℃以上的高溫及一定應力作用下長期工作的一類金屬材料,具有優異的高溫強度,良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能,良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能,又被稱為「超合金,」主要應用於航空航天領域和能源領域。
材料特性
高溫環境下材料的各種退化速度都被加速,在使用過程中易發生組織不穩定、在溫度和應力作用下產生變形和裂紋長大、材料表面的氧化腐蝕。
1、耐高溫、耐腐蝕
高溫合金所具有的耐高溫、耐腐蝕等性能主要取決於它的化學組成和組織結構。 以GH4169 鎳基變形高溫合金為例,可看出GH4169 合金中鈮含量高,合金中的鈮偏析成都與冶金工藝直接相關,GH4169 基體為Ni-Gr 固溶體,含Ni 質量分數在50%以上可以承受1 000℃ 左右高溫,與美國牌號Inconel718 相似,合金由γ 基體相、δ 相、碳化物和強化相γ'和γ″相組成。GH4169 合金的化學元素與基體結構顯示了其強大的力學性能,屈服強度與抗拉強度都優於45 鋼數倍,塑性也要比45 鋼好。穩定的晶格結構和大量強化因子構造了其優良的力學性能。
2、加工難度高
高溫合金由於其復雜、惡劣的工作環境,其加工表面完整性對於其性能的發揮具有非常重要的作用。但是高溫合金是典型難加工材料,其微觀強化項硬度高,加工硬化程度嚴重,並且其具有高抗剪切應力和低導熱率,切削區域的切削力和切削溫度高,在加工過程中經常出現加工表面質量低、刀具破損非常嚴重等問題。在一般切削條件下,高溫合金錶層會產生硬化層、殘余應力、白層、黑層、晶粒變形層等過大的問題。
❷ 高溫合金裡面為什麼不加釩元素
GH2132(GH132)沉澱硬化高溫合金
GH2132特性及應用領域概述:
該合金是Fe-25Ni-15Cr基高溫合金,加入鉬、鈦、鋁、釩及微量硼綜合強化。在650℃以下具有高的屈服強度和持久、蠕變強度,並且具有較好的加工塑性和滿意的焊接性能。適合製造在650℃以下長期工作的航空發動機高溫承力部件,如渦輪盤、壓氣機盤、轉子葉片和緊固件等。
高溫合金是可以含釩V元素的
❸ 高溫合金都有哪些制備工藝
以鎳為基體,在650~1000℃范圍內具有較高強度和良好抗氧化、抗腐蝕能力的高溫合金材料。
應用領域:航天 航空 石油 化工 機械 海洋 環保 能源 食品等。
進口高溫合金牌號:哈氏系列C-276、C-22、C-2000、C-4、B-3、G-30、ALLOY59、Inconel600、Inconel601、Inconel625、Inconel718、Inconel X750、Incoloy800、Incoloy800H、Incoloy800HT、Incoloy825、Monel400、Monel k500、Alloy20、Alloy 28 、Alloy31、RA330、RA333、N02201、NIMONIC系列、MP35N、ELGILOY、HAYNES HR-120 / HR-160 、HAYNES 556/242/230等。
純 鎳NI201、NI200等。
變形高溫合金牌號:GH1040、GH1131、GH1132、GH1140、GH2132、GH2136、GH2026、GH2696、GH2747、GH3128、GH3039、GH3030、GH3044、GH3536、GH4049、GH4090、GH4099、GH4141、GH4145、GH4169、GH4648、GH4738、GH4202、GH600、GH625、GH605、GH5188等。
鑄造高溫合金牌號:K213 、K403 、K417、K417G、 K418 、K418B、 K423、 K424、 K438 、K465、K4169、K4163、K644、MAR-M246、MA956等
耐蝕合金牌號:NS111、NS112、NS113、NS142、 NS143、 NS312、 NS313、NS315、 NS321、 NS322、 NS333、 NS334、 NS335、NS336 等。
主要規格:
無縫管、鋼板、圓鋼、鍛件、法蘭、圓環、焊管、鋼帶、直條、絲材及配套焊材、圓餅、扁鋼、六角棒、大小頭、彎頭、三通、加工件、螺栓螺母、緊固件
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❹ 干高溫合金的材質用什麼鑽頭,打
高溫合金 屬於難加工件 主要是金屬切削是熱量很大一部分不會隨著鐵削流走 而是積累在刀具刃口
加工高溫合金主要需要注意兩個情況
1 刀具設計 鑽頭要設計的相對鋒利 鈍化要控制標准 排削槽要設計的有導向 基礎材料選用進口的硬質合金不銹鋼類以及難加工件用類 塗層要選用高鋁中間層的
2使用環節 線速度要很低 基本也就40-50米(有條件最好內冷鑽 這樣對壽命幫助非常明顯)
進給單位切削刃最好在0.15-0.2 之間 這樣雖然單位切削偏大 但是可以有效跳過材料硬化層(高溫合金在切削時 硬化現象明顯 需要額外注意 如進給太小 是在加工最難加工的硬化層 每次切削由於熱量堆積都會形成硬化層 所以 在下次切削時候要加大進給 跳過硬化層 )
3機床穩定性 裝夾精度一定要控制好 高溫很久阻力很大
謝謝
❺ 切削難加工材料都有哪些工藝要求
難加工材料的界定隨著加工技術的發展而一直在發生著變化,現階段主要指的是鈦合金、超耐熱合金及碳纖維等材料。由於近年來,工業製造業對於零件高硬度、高韌性和高耐磨性的要求大大提升,這種難加工材料會越來越多地遇到。在切削難加工材料時,由於要產生大量的切削熱,刀具壽命會有顯著降低。所以,有必要針對不同的切削方式,採取相應的技術措施,選擇合適的切削液,提高加工效率並延長刀具壽命。
切削難加工材料對刀具材料的要求
從刀具材料上來說,立方氮化硼刀具具有現有刀具材料中最出色的高溫硬度,是加工難加工材料的第一選擇。另外,立方氮化硼燒結體也是加工高硬度鋼和鑄鐵材料的一種很好的選擇,且隨著立方氮化硼含量的增加,壽命也會跟著遞增。目前,已開發出不使用粘結劑的CBN燒結體。
難加工材料中的鈦和鈦合金,由於化學活性較高,熱傳導率低,適合使用刃口鋒利、熱傳導率高的金剛石刀具來進行切削加工。因為這種材料的刀具在刃尖滯留的熱量較少,而且化學性質相對比較穩定,可以延長刀具的壽命。而金剛石燒結體刀具同樣適用於鋁合金、純銅等材料的切削加工。
除以上兩種材料外,還有新型塗層硬質合金材料,它以超細晶粒合金作基體,選用高溫硬度良好的塗層材料進行塗層處理。通過使用性能不同的塗層,幾乎可以適用於各種難加工材料的切削加工。在一些性能優越的塗層材料的助力之下,這種刀具已經可以應用於高速切削加工領域。
切削難加工材料對刀具形狀的要求
再來看一下刀具的幾何形狀,這也是一個很重要的決定因素,直接影響著刀具材料的性能能否得到發揮。這裡面主要包括刀具的前角、後角和切入角等,另外還包括對刀尖進行的一些處理。近年來,隨著高速銑削技術的大范圍推廣應用,小切深逆銑已成為主流,這樣有利於減輕刀齒的負荷,並且提高進給速度。為了適應這個潮流,對刀具切削刃形狀的設計思路也在經歷著一場「進化」。
對難加工材料進行鑽削時,為了盡量降低扭矩和切削熱,需要將切削麵之間的接觸面積控制在一個最小的范圍內,可以採取的手段就是增大鑽尖角,並進行十字形修磨。鑽削加工排屑困難是一個突出的問題,為了便於排出切屑,可以在鑽頭切削刃後側設置冷卻液噴出口,這對於提高冷卻和排屑效果都是非常有效的方法。
切削難加工材料對切削液的要求
在難切削材料中,有的硬度可能高達HRC60以上,抗拉強度比45號鋼的抗拉強度高3倍左右,造成切削力比切削45號鋼高200%-250%;有的材料導熱系數只有45號鋼導熱系數的1/4-1/7或更低,造成切削區的熱量不能很快傳出,形成高的切削溫度,限制了切削速度的提高;有的材料高溫硬度和強度高,造成切削力和切削溫度高;因此,在切削各種難切削材料時,要根據所切削材料的性能和切削特點與加工階段,選用相宜的切削液,以改善難切削材料的切削加工性,而達到加工的目的。
常用的兩種難切削材料加工時切削液的選用原則:
鈦合金:由於鈦合金變形系數小、切削溫度高,刀尖應力大、加工硬化嚴重,造成在切削加工時,刀具容易磨損、崩刃,切削加工質量難以保證。鈦合金切削時,切削力不大,加工硬化也不嚴重,容易獲得比較好的表面光潔度,但是鈦合金導熱系數小,切削溫度高,刀具磨損較大,刀具耐用度低,刀具使用壽命短。導致這個結果的主因是加工過程中產生的振動,事實上,解決方法很簡單。只要正確地將刀具與切削液完美結合,在加工鈦合金等難加工金屬時,便能延長刀具壽命,並縮短加工時間。即選擇防振刀具,找到最佳刀片,便可減少摩損,而選擇正確的鈦合金加工切削液進行加工冷卻,可以最大程度地減少摩擦力的產生、提高加工質量。
高溫合金:切削高溫合金時,為了降低切削溫度,一定要用切削液。使用切削液比干切可提高切削速度25%。正確地選用切削液能有效地降低切削溫度,減小刀具磨損,提高加工表面質量和生產率。
用高速鋼刀具切削高溫合金時,使用水溶性切削液,具有良好的極壓潤滑性、防銹性、冷卻性和清洗性。該款水性切削液具有極強的抗微生物分解能力,在不同的水硬度條件下,仍可保持其穩定性。
而對於用硬質合金刀具切削高溫合金時,應選用極壓切削油為切削液如微乳切削液或者使用二氧化碳切削液,能迅速降低高的切削熱,使刀具耐用度提高400%,但是二氧化碳切削液的缺點是價格較高,使得加工成本上升。
對鎳基高溫合金應避免使用含硫的切削液,以免對工件造成應力腐蝕,降低零件的疲勞強度。使用切削液時必須充足,以免硬質合金產生裂紋。
切削難加工材料對切削條件的要求
切削難加工材料時,通常只設定很低的加工條件。但隨著刀具性能的提升,以及高進度數控機床和高速銑削加工方式投入使用,難加工材料的切削條件得到了很大的改善,甚至進入了高速切削時代。
切削難加工材料對切削條件的要求主要集中在減輕刀具切削刃負荷和降低切削熱這兩方面。採用小切深可以有效減輕刀具的切削刃負荷,從而提高切削速度和進給速度;而採用間斷切削則可以避免切削熱大量滯留在切削刃上。例如孔的精加工,就有用間斷切削方式替代傳統連續切削方式的趨勢,這對於增加切削的平穩性、提高排屑性能和延長刀具壽命都更加有利。同樣的加工策略也被應用於螺孔加工方面。
用球頭立銑刀對難加工材料進行粗加工時,工具形狀和夾具應很好配合,這樣可提高刀具切削部分的振擺精度和夾持剛性,以便在高速回轉條件下,保證將每齒進給量提高到最大限度,同時也可延長工具壽命。
❻ 難加工材料有哪些
加工的難易是相對的。
一般來說,高溫合金、不銹鋼、鈦合金都屬於難加工材料。
❼ 高溫合金有什麼材料特性
高溫環境下材料的各種退化速度都被加速,在使用過程中易發生組織不穩定、在溫度和應力作用下產生變形和裂紋長大、材料表面的氧化腐蝕。
1、耐高溫、耐腐蝕
高溫合金所具有的耐高溫、耐腐蝕等性能主要取決於它的化學組成和組織結構。以GH4169鎳基變形高溫合金為例,可看出GH4169合金中鈮含量高,合金中的鈮偏析成都與冶金工藝直接相關,GH4169基體為Ni-Gr固溶體,含Ni質量分數在50%以上可以承受1000℃左右高溫,與美國牌號Inconel718相似,合金由γ基體相、δ相、碳化物和強化相γ'和γ″相組成。GH4169合金的化學元素與基體結構顯示了其強大的力學性能,屈服強度與抗拉強度都優於45鋼數倍,塑性也要比45鋼好。穩定的晶格結構和大量強化因子構造了其優良的力學性能。
2、加工難度高
高溫合金由於其復雜、惡劣的工作環境,其加工表面完整性對於其性能的發揮具有非常重要的作用。但是高溫合金是典型難加工材料,其微觀強化項硬度高,加工硬化程度嚴重,並且其具有高抗剪切應力和低導熱率,切削區域的切削力和切削溫度高,在加工過程中經常出現加工表面質量低、刀具破損非常嚴重等問題。在一般切削條件下,高溫合金錶層會產生硬化層、殘余應力、白層、黑層、晶粒變形層等過大的問題。
❽ A286 高溫合金為什麼貴是含稀有材料還是元素非常難組合
IncoloyA-286(UNSS66286)鎳基合金
IncoloyA-286特性及應用領域概述:
該合金是Fe-25Ni-15Cr基高溫合金,加入鉬、鈦、鋁、釩及微量硼綜合強化。在650℃以下具有高的屈服強度和持久、蠕變強度,並且具有較好的加工塑性和滿意的焊接性能。適合製造在650℃以下長期工作的航空發動機高溫承力部件,如渦輪盤、壓氣機盤、轉子葉片和緊固件等。
IncoloyA-286相近牌號:
GH2132GH132(中國)、ZbNCT25(法國)、X5NiCrTi26-15、1.4980、1.4944(德國)
IncoloyA-286金相組織結構:
該合金在標准熱處理狀態下,在γ基體上有球關均勻彌散的NI3(Ti,Al)型γ'相以及TiN,TiC,晶界有微量的M3B2,晶界附近可能有少量η相和L相。
IncoloyA-286工藝性能與要求:
1、該合金具有良好的可鍛性能,鍛造加熱溫度1140℃,終鍛900℃。
2、該合金的晶粒度平均尺寸與鍛件的變形程度、終鍛溫度密切相關。
3、合金具有滿意的焊接性能。合金於固溶狀態進行焊接,焊後進行時效處理。
IncoloyA-286主要規格:
IncoloyA-286無縫管、IncoloyA-286鋼板、IncoloyA-286圓鋼、IncoloyA-286鍛件、IncoloyA-286法蘭、IncoloyA-286圓環、IncoloyA-286焊管、IncoloyA-286鋼帶、IncoloyA-286直條、IncoloyA-286絲材及配套焊材、IncoloyA-286圓餅、IncoloyA-286扁鋼、IncoloyA-286六角棒、IncoloyA-286大小頭、IncoloyA-286彎頭、IncoloyA-286三通、IncoloyA-286加工件、IncoloyA-286螺栓螺母、IncoloyA-286緊固件等。
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❾ 鈦合金為什麼難加工
原因如下:
氣體雜質(氧、氮和氫等)對鈦合金的可切削性有很大影響,因為鈦的化學活潑性高,很容易與氣體雜質化合。當溫度超過600度,鈦被氧化,形成脆化層,即所謂「組織α化層」;與氫產生氫脆性;與氮在高溫下形成硬而脆的TiN。
鈦合金塑性小,明顯影響其切削時的塑性變形。鈦合金的變形系數僅為1甚至小於1,而普通碳鋼的變形系數為3左右。切削時切屑與前刀面有極小的接觸面,使接觸區壓力和局部溫度高,刀具磨損快
鈦合金加工時會產生嚴重的加工硬化。
當C>0.2%,鈦合金會形成硬的碳化物,使刀具產生磨粒磨損,使切削性下降。
拓展資料:
鈦是20世紀50年代發展起來的一種重要的結構金屬,鈦合金強度高、耐蝕性好、耐熱性高。20世紀50~60年代,主要是發展航空發動機用的高溫鈦合金和機體用的結構鈦合金。
70年代開發出一批耐蝕鈦合金,80年代以來,耐蝕鈦合金和高強鈦合金得到進一步發展。鈦合金主要用於製作飛機發動機壓氣機部件,其次為火箭、導彈和高速飛機的結構件。