超细晶硬质合金刀具切削高温合金试验研究
2021-07-26张好强侯锁霞
张好强,赵 颂,李 超,侯锁霞
(华北理工大学机械工程学院,河北 唐山 063210)
1 引言
高温合金具有优异的高温强度,良好的断裂韧性、抗疲劳性、抗氧化性和耐热腐蚀性等,常用于航空、航天、石油、化工、核能、船舶等重要领域。GH2132(A286)是一种铁基高温合金[1],具有良好的热稳定性、热强性和塑性,广泛用于燃气涡轮喷气发动机、增压器、涡轮、转子叶片和紧固件等[2]。但GH2132的导热系数小,高温硬度、强度较高,以及在切削过程中易发生快速加工硬化现象,材料的加工性很差[3]。文献[4]对GH2132 合金进行了外圆车削试验,分析了切削参数变化对切削力和表面粗糙度的影响。文献[5]使用新型涂层硬质合金刀具,研究了该刀具车削GH2132 过程中刀具磨损和刀具耐用度,为改善加工工艺提供了参考数据。文献[6-7]研究了切削GH2132时硬质合金中钴含量和晶粒度对刀具磨损的影响。文献[8]研究了切削GH2132时的最小量润滑和最小量冷却润滑,结果在改进的最小量冷却润滑条件下,刀具寿命提高了200%。文献[9]进行了GH2132 的铣削研究,测量并分析了加工后的工件表面性能和疲劳寿命,结果证明切削参数能够显著影响工件表面完整性和机械性能。超细晶硬质合金其硬度和耐磨性比普通硬质合金提高很多,目前已广泛应用于加工钛合金、高温合金等难加工材料,其优良的物理性能需要进一步的研究[10]。
选用了两种具有相同钴含量的WC-Co基硬质合金YG8(平均晶粒尺寸:1.92μm)和YG8UF(平均晶粒尺寸:0.22μm)刀片对GH2132高温合金进行了切削试验,对比了两种刀具在不同切削速度条件下的切削力和刀-屑摩擦系数,测定了刀具后刀面的平均磨损宽度VB值,借助扫描电镜观察了刀具后刀面的磨损形貌,同时对刀具的磨损机理进行了分析。……
