高速车削铁基高温合金Al2O3-SiCw陶瓷刀具磨损机理*
2021-11-29骆传跃郑光明杨先海张国栋
组合机床与自动化加工技术 2021年11期
骆传跃,郑光明,杨先海,张国栋,颜 培,于 洲
(1.山东理工大学机械工程学院,山东 淄博 255000;2.山东耀华特耐科技有限公司,山东 滨州 256619;3.北京理工大学机械与车辆学院,北京 100081)
0 引言
铁基高温合金GH2132属于一种时效强化型高温合金,具有高屈服强度、热稳定性好等优点,在650℃高温下仍可以正常工作[1-2]。其广泛应用于航空发动机涡轮盘、叶片等高温部件,但在加工过程中导热率低,切削温度高易使刀具磨损和破损,影响刀具寿命和工件加工质量[3-4]。揭示高速切削铁基高温合金刀具磨损机理是选择性能优良刀具和实现高速切削加工的前提[5]。
目前高速切削铁基高温合金最常用的刀具有涂层硬质合金刀具和陶瓷刀具。涂层刀具在加工过程中涂层容易脱落,加剧刀具磨损、破损[6]。通过TiAlN涂层和TiAlN+TiN涂层刀具高速干铣削铁基高温合金试验,发现涂层剥落后基体中粘结剂软化导致基体剧烈磨损造成失效[7]。新型纳米级TiAlN和AlCrN的PVD涂层刀具高速车削铁基高温合金试验发现刀具主要失效机理为粘结磨损、氧化磨损、磨粒磨损、剥落以及崩刃[8]。Al2O3+Ti(NC)陶瓷刀具干切削铁基高温合金试验发现陶瓷刀具以破损为主,并未出现均匀的月牙洼磨损[9]。Si3N4/(W,Ti)C梯度陶瓷刀具干切削铁基高温合金试验发现刀具呈现梯状断裂,同时伴有崩刃和剥落的发生,主要磨损机理为粘结磨损、磨粒磨损、氧化磨损[10]。
晶须增韧氧化铝陶瓷刀具(Al2O3-SiCw)与其它刀具相比具有良好的耐高温、耐磨性以及断裂韧性,因此常用于高速切削镍基高温合金[11-13]。……
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