Применение режущего инструмента из жаропрочных сплавов.

Применение режущего инструмента из жаропрочных сплавов.

Аэрокосмическая обработка также быстро меняется. Например, суперсплавы на основе никеля, такие как Rene88, о которых большинство людей еще несколько лет назад не слышали, теперь составляют 10-25% от общего количества металла, используемого в производстве авиационных двигателей. Для этого есть хорошие показатели производительности и бизнес-причины. Например, эти жаропрочные сплавы могут увеличить срок службы двигателя и позволить двигателям меньшего размера работать на больших самолетах, что повысит эффективность сгорания и снизит эксплуатационные расходы. Эти прочные материалы также отражают стоимость инструмента. Их термостойкость приводит к повышению температуры на кончике инструмента, что сокращает срок его службы. Аналогично, частицы карбида в этих сплавах значительно увеличивают трение, тем самым сокращая срок службы инструмента.

В результате этих изменений условий твердосплавный материал C-2, который раньше мог удовлетворительно обрабатывать многие титановые сплавы и сплавы на основе никеля, подвергся сильному разрушению режущей кромки и линиям большой глубины резания при применении к сегодняшним материалам. сплавы. Пазы изношены. Однако новейший мелкозернистый твердый сплав позволяет эффективно обрабатывать жаропрочные сплавы, при этом увеличивается стойкость инструмента и, что более важно, надежность при применении жаропрочных сплавов.

Мелкозернистый твердый сплав имеет более высокую прочность на сжатие и твердость, чем традиционные твердосплавные материалы, но он немного увеличивает стоимость с точки зрения ударной вязкости. В результате он более эффективен, чем традиционный твердый сплав, в борьбе с распространенными видами отказов при высокотемпературной обработке сплавов.

Покрытия PVD (физическое осаждение из паровой фазы) также доказали свою эффективность при обработке жаропрочных сплавов. PVD-покрытие TiN (нитрид титана) было использовано первым и до сих пор остается самым популярным. В последнее время также можно хорошо использовать покрытия TiAlN (нитрид титана-алюминия) и TiCN (карбонитрид титана). Раньше область применения покрытий TiAlN была более ограниченной, чем у TiN. Но когда скорость резания увеличивается, они становятся хорошим выбором, поскольку производительность в таких случаях увеличивается до 40%. С другой стороны, в зависимости от состояния поверхности покрытия, TiAlN на более низких скоростях резания может вызвать наросты на кромке, последующее сколы и износ канавок.

Недавно были разработаны материалы для применения суперсплавов, и эти покрытия состоят из нескольких слоев. Обширные лабораторные и полевые испытания показали, что эта комбинация эффективна в широком спектре применений по сравнению с любым другим отдельным покрытием. Таким образом, композитное покрытие PVD для применения в жаропрочных сплавах может стать постоянным предметом исследований и разработок новых твердосплавных материалов. Ожидается, что вместе с покрытиями MTCVD и керамикой с покрытием они станут основной ударной силой для более эффективной обработки новых и более труднообрабатываемых материалов заготовок, которые разрабатываются.