刚玉砂轮缓进深切磨削K444镍基高温合金研究
2021-09-08丁文锋徐九华
金刚石与磨料磨具工程 2021年4期
刘 爽, 李 敏, 丁文锋, 徐九华
(南京航空航天大学 机电学院, 南京 210016)
镍基高温合金因其优异的高温强度、热稳定性和抗疲劳特性,被广泛应用于航空发动机、工业燃气轮机等的核心部件中[1-2]。其中,大型舰船燃气轮机叶片所用合金不仅要具有较好的抗氧化性,也要具备较强的抗热腐蚀性能。由于镍基高温合金含有大量Cr、Al、Co、W等元素,氧化时会形成Cr2O3和Al2O3等,镍基合金材料的抗氧化及抗腐蚀性得到提升[3]。近年来,燃气轮机的性能需求不断提高,其工作环境也变得更加恶劣,因而对制造燃气轮机的材料性能要求也相应提高。K444镍基高温合金是我国自主研发的一种铸造镍基高温合金,主要用作舰船燃气轮机工作温度900 ℃时的涡轮叶片材料[4],其抗热腐蚀能力优于IN738合金的,具有高抗蠕变性、高机械疲劳强度、抗热疲劳以及优异的抗氧化和热腐蚀性能[5]。
磨削是燃气轮机镍基高温合金构件最终成形的重要加工方法[6-7],其影响零件的加工精度与加工质量,从而影响零件的使用寿命及安全性。在进行磨削加工过程中,镍基高温合金的低导热性、高断裂韧性等特性会导致砂轮剧烈磨损且黏附堵塞严重、磨削力与磨削温度高、工件加工表面质量难以保证等问题[8]。镍基高温合金在加工过程中还易出现白层、加工硬化及加工表面质量差等,这些会进一步影响工件的服役能力。因此,开展K444镍基高温合金的磨削性能的研究具有必要的实际应用需求。
近年来,国内外对K444镍基高温合金的研究较少,特别是对其磨削加工性的研究更是鲜有报道。……
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