Карбидни уметак у односу на керамички уметак за лопатице турбине од суперлегуре

ПФТ, Шенжен

Сврха: Квантификовати размак између карбидних и керамичких уметака када завршите-окретање Инцонел 718 лопатица турбине под производним-подним притиском расхладне течности (7 МПа).
Метод: Једна-тачка, пуна-факторска проба која је мењала брзину сечења (вц 40–120 м/мин) и помак (фн 0,05–0,20 мм/р). Крајња тачка века трајања алата{7}} је била хабање бока од 0,3 мм или катастрофалан прелом. Снага, храпавост површине (Ра) и дубина белог{10}}слоја су евидентирани.
Резултати: При вц 80 м/мин, керамички уметци-ојачани 2,1 мин пре лома, али су уклонили 4,8× материјал обложеног карбида (ГЦ1115) који је трајао 11 мин. Карбид је произвео Ра 0,42 µм наспрам 0,78 µм за керамику. Дубина белог{10}}слоја је остала испод 5 µм за оба.
Закључак: Керамика трострука МРР када је брзина већа или једнака 80 м/мин и површина Ра мања или једнака 0,8 µм је прихватљива; карбид остаје сигурнији за Ра < 0,5 µм или прекинуте резове.

Карбидни уметак у односу на керамички уметак за лопатице турбине од суперлегуре

Оштрице од суперлегуре на бази никла{0}} излазе из ковачнице на 46 ХРЦ и поједу буџет за алат за доручак. Продавнице обично бирају између ултра-чврстог карбида и сјајно-брзих керамичких уметака без чврстих бројева. Ова напомена доноси те бројке-без маркетиншких лажи.

2 Методе истраживања
2.1 Радни предмет и машина

Легура: Инцонел 718, 46 ХРЦ, Ø 85 мм шипка, 250 мм препуста.

Струг: ДМГ ЦТКС бета 800, 12 кВ, 7 МПа кроз-средство за хлађење алата, поновљивост позиционирања 5 μм.

2.2 Алати за сечење

2.3 Процедура

Два пролаза по шипки: грубо до 1 мм, завршна обрада до коначне дубине од 0,2 мм.

Факторска матрица: вц 40, 60, 80, 100, 120 м/мин × фн 0,05, 0,10, 0,15, 0,20 мм/р.

Критеријуми заустављања: бочно хабање ВБ=0.3 мм или прелом ивице.

Мерења: динамометар (Кистлер 9129А) за снагу, ласерски профилометар (Кеиенце Љ-В7080) за Ра, дифракција Кс- зрака за бели слој.

3 Резултати и анализа

3.1 Век трајања алата
Слика 1 приказује животни век алата у односу на вц. Карбид прати класични Тејлоров нагиб (н=0.24) који пада са 24 мин при 40 м/мин до 5 мин при 120 м/мин. Керамика се распршује између 0,7–2,1 мин изнад 80 м/мин због термичког пуцања.

3.2 Стопа уклањања материјала (МРР)
Табела 1 даје контраст МРР-у на истој тачки -краја века трајања{2}} алата.

3.3 Интегритет површине

Ра (µм): карбид 0,42 ± 0,05; керамика 0,78 ± 0,12.

Дубина белог{0}}слоја: < 5 µм за оба; нема мерљивог пораста микро-тврдоће.

Преостало напрезање: карбид оставља 120 МПа на притисак, керамика 180 МПа на затезање-и даље у границама ОЕМ-а.

3.4 Извлачење снаге
Карбид је у просеку износио 2,1 кВ; керамика је достигла максимум од 3,8 кВ, унутар резерве вретена.

4 Дискусија
4.1 Механизми хабања
Карбид је отказао због хабања бокова плус микро{0}}остругања, у складу са Сандвиковим извештајима. Керамика је подлегла напрслинама топлотног удара које су се шириле са ивице, убрзане расхладном течношћу.

4.2 Економски прелаз{1}}
Користећи-податке о минималним трошковима у продавници (цена уметања, промена-током времена, брзина вретена),-слеће на 110 м/мин при чему је 3× МРР керамике већи од цене уметка од 2× и већи ризик од отпада.

4.3 Ограничења

Само континуирано сечење; прекинути резови разбили су керамику у пилот тестовима.

Притисак расхладне течности > 8 МПа смањује век трајања керамике за 30 %.

4.4 Практични понети
Одаберите керамику када је (а) површина Ра 0,8 µм прихватљива, (б) вретено може да испоручује већу или једнаку 100 м/мин, (ц) резови су континуирани. Држите се карбида за завршну завршну обраду аеропрофила или било који рад на прорезима/рамена.

5 Закључак
Керамички уметци троструке стопе уклањања материјала у Инцонел 718 изнад 80 м/мин док испуњавају спецификације белог-слоја, али храпавост површине и ризик од лома фаворизују карбид за Ра < 0,5 µм или прекинуту геометрију. Поновите факторијел при притиску расхладне течности да бисте потврдили тачку прелаза пре -поновног цитирања посла.