Vágószerszámok alkalmazása hőszilárd ötvözetekben

Vágószerszámok alkalmazása hőszilárd ötvözetekben

A repülési feldolgozás is gyorsan változik. Például a nikkel alapú szuperötvözetek, mint például a Rene88, amelyekről néhány évvel ezelőtt a legtöbben nem is hallottak, ma már a repülőgép-hajtóművek gyártásában felhasznált összes fém 10-25%-át teszik ki. Ennek jó teljesítmény és üzleti okai vannak. Például ezek a hőszilárd ötvözetek megnövelhetik a motor élettartamát, és lehetővé teszik, hogy kisebb hajtóművek is működjenek nagy repülőgépeken, ami növeli az égés hatékonyságát és csökkenti az üzemeltetési költségeket. Ezek a kemény anyagok a szerszám költségét is megmutatják. Hőállóságuk magasabb hőmérsékletet eredményez a szerszám hegyén, ami csökkenti a szerszám élettartamát. Hasonlóképpen, ezekben az ötvözetekben a keményfém részecskék jelentősen növelik a súrlódást, ezáltal lerövidítik a szerszám élettartamát.

A körülmények változásának eredményeként a C-2 cementált keményfém anyag, amely korábban számos titánötvözet és nikkelalapú ötvözet kielégítő feldolgozására volt képes, a vágóél súlyos benyomódását és súlyos vágásmélységi vonalakat szenvedett el, amikor a mai vágási felületeken alkalmazták. ötvözetek. A hornyok kopottak. A legújabb finomszemcsés cementált keményfém azonban hatékonyan képes feldolgozni a magas hőmérsékletű ötvözetek, és javul a szerszám élettartama, és ami még fontosabb, a magas hőmérsékletű ötvözetek alkalmazásának megbízhatósága.

A finomszemcsés cementált keményfémnek nagyobb a nyomószilárdsága és keménysége, mint a hagyományos cementezett keményfém anyagoknak, de a szívósság tekintetében némi költséggel jár. Az eredmény az, hogy a hagyományos cementált karbidnál hatékonyabban ellenáll a magas hőmérsékletű ötvözetfeldolgozás gyakori meghibásodási módozatainak.

A PVD (Physical Vapor Deposition) bevonatok hatékonynak bizonyultak a magas hőmérsékletű ötvözetek feldolgozására is. A TiN (titán-nitrid) PVD bevonatot alkalmazták először, és még mindig a legnépszerűbb. Mostanában a TiAlN (titán-alumínium-nitrid) és a TiCN (titán-karbonitrid) bevonatok is jól használhatók. A múltban a TiAlN bevonatok alkalmazási köre korlátozottabb volt, mint a TiN. De ha a vágási sebesség növekszik, jó választás lehet, akár 40%-kal is növelheti a termelékenységet ezekben az alkalmazásokban. Másrészt a bevonat felületi viszonyaitól függően a TiAlN kisebb forgácsolási sebességeknél élfelrakódást, későbbi forgácsolást és horonykopást okozhat.

A közelmúltban szuperötvözetekhez való anyagokat fejlesztettek ki, és ezek a bevonatok több rétegből állnak. Kiterjedt laboratóriumi és helyszíni tesztek igazolták, hogy ez a kombináció az alkalmazások széles körében hatékony bármely más egyedi bevonattal összehasonlítva. Ezért a magas hőmérsékletű ötvözetek alkalmazására szolgáló PVD kompozit bevonat az új cementált keményfém anyagok kutatásának és fejlesztésének folyamatos fókuszává válhat. Az MTCVD bevonatokkal és bevont kerámiákkal együtt várhatóan ezek lesznek a fő ütőerők a fejlesztés alatt álló új és nehezebben megmunkálható munkadarabanyagok hatékonyabb feldolgozásához.