Ⅰ.소개

초연금 은 고온 에서 탁월 한 강도, 산화 저항성, 진식 저항성 을 유지 하는 금속 물질 이다. 그것들은 항공 우주 엔진, 가스 터빈,원자력 산업그러나, 그들의 우수한 특성은 가공에 상당한 도전을 제기합니다. 특히 가공 작업을 위해 끝 밀링을 사용할 때, 도구의 빠른 마모와 같은 문제,높은 절단 온도이 기사에서는 초연합을 끝마칠 때 발생하는 일반적인 문제를 탐구하고 그에 따른 해결책을 제공합니다.

Ⅱ.슈퍼 알로이 는 무엇 입니까?

초연금 (superalloys) 또는 고온연금 (high-temperature alloys) 은 고온 환경에서 높은 강도와 뛰어난 산화 및 부식 저항성을 유지하는 금속 재료입니다.그들은 600 °C에서 1100 °C의 산화 및 가스성 부식 환경에서 복잡한 스트레스 하에서 안정적으로 작동 할 수 있습니다.초연료는 주로 니켈 기반, 코발트 기반 및 철 기반의 합금을 포함하며 항공우주, 가스 터빈, 원자력, 자동차 및 석유화학 산업에서 널리 사용됩니다.

Ⅲ.초연금의 특성

1.높은 온도 에서 높은 강도
높은 온도에서 오랜 시간 동안 높은 스트레스에 견딜 수 있으며, 상당한 미끄러짐 변형이 없습니다.

2.우수한 산화 및 부패 저항성
높은 온도에서 공기, 연소 가스 또는 화학 매체에 노출되었을 때에도 구조적 안정성을 유지합니다.

3.좋은 피로 및 골절 강도
극한 환경에서의 열순환과 충돌 부하에 저항할 수 있습니다.

4.안정적 인 미시 구조
좋은 구조적 안정성을 나타내고 장기간 고온 사용 중 성능 저하에 저항합니다.

Ⅳ.전형적인 초연금물질

1.니켈 기반의 초연합
국제적으로 공통된 등급:

2.코발트 기반의 초연합

국제적으로 공통된 등급:

일반 중국어 등급 (국제 동등):

3.철분 기반의 초연합

특징:낮은 비용, 좋은 가공성; 중온도 환경 (≤700°C) 에 적합합니다.

국제적으로 공통된 등급:

일반 중국어 등급 (국제 동등):

4.니켈 기반, 코발트 기반 및 철 기반 초연금의 비교

Ⅴ. 초연합의 응용 예

Ⅵ.초연금 금속 의 가공 의 어려움

1높은 강도와 강도:

초연합은 방 온도에서도 높은 강도를 유지합니다 (예를 들어, 인코넬 718의 팽창 강도는 1000 MPa를 초과합니다).그들은 2-3 배의 경도를 증가하는 작업 경화 층을 형성하는 경향이 있습니다.이러한 조건에서 도구의 마모가 심해지고, 절단 힘은 크게 변동합니다.그리고 절단 가장자리의 칩링은 발생 가능성이 더 높습니다.

2열전도 저하 및 집중 절단 열:

초연합은 열전도성이 낮습니다. 예를 들어, 인코넬 718의 열전도성은 11.4 W/m·K에 불과하며, 철강의 약 3분의 1입니다. 절단 열은 빠르게 분산 될 수 없습니다.그리고 절단 끝 온도는 1000°C를 초과할 수 있습니다.이것은 도구 재료가 부드러우도록 만듭니다 (불충분한 적색 단단성으로 인해) 그리고 확산 마모를 가속화합니다.

3.중심 작업 경화:

가공 후 재료 표면이 단단해지기 때문에 도구의 마모가 더욱 심해집니다.

4높은 강도와 칩 제어의 어려움:

초연금의 칩은 매우 견고하고 쉽게 깨지지 않으며, 종종 도구를 감싸거나 작업 조각 표면을 긁을 수있는 긴 칩을 형성합니다.이것은 가공 과정의 안정성에 영향을 미치고 도구 마모를 증가.

5화학 반응성이 높습니다.

니켈 기반 합금은 도구 재료 (WC-Co 시멘트 된 탄화수소와 같은) 와 확산 반응에 취약하며 접착 물질의 마모로 이어집니다. 이것은 도구 표면 물질이 마모되는 것을 유발합니다.반달 모양의 마모 크레이터를 형성하고.

Ⅶ.종말 밀로 로 초연금 금속 을 깎는 데 있어서 일반적인 문제 들

1. 도구 사용 중이거나

• 초연금의 높은 단단성과 강도는 끝 밀리의 톱니 및 측면 면의 빠른 마모를 초래합니다.

• 높은 절단 온도는 도구의 열 피로 균열, 플라스틱 변형 및 확산 마모를 유발할 수 있습니다.

2. 과도한 절단 온도

• 초합금의 열전도성이 떨어지는 것은 절단 과정에서 생성되는 많은 양의 열이 시간적으로 분산되지 못한다는 것을 의미합니다.

• 이것은 도구의 지역적 과열로 이어집니다. 이것은 심각한 경우 도구 소모 또는 칩링을 유발할 수 있습니다.

3.중심적인 작업

• 초연합은 가공 과정에서 경화되기 쉬운데, 표면 경도는 급속히 증가합니다.

• 다음 절단 경로는 더 단단한 표면을 만나 도구의 마모를 악화시키고 절단 힘을 증가시킵니다.

4높은 절단 힘과 강한 진동

• 재료의 높은 강도는 큰 절단력을 가져옵니다.

• 도구 구조가 적절하게 설계되지 않거나 도구가 안전하게 클램프되지 않으면 기계 진동과 삐걱거림으로 이어질 수 있으며 도구 손상이나 좋지 않은 표면 마감으로 이어질 수 있습니다.

5도구 접착력 및 구축된 가장자리

• 높은 온도에서 재료는 도구의 절단 가장자리에 붙어있는 경향이 있으며, 뭉쳐진 가장자리를 형성합니다.

• 이것은 불안정한 절단, 작업 조각의 표면 긁힘 또는 정확하지 않은 크기를 유발할 수 있습니다.

6기계화 된 표면의 품질이 좋지 않습니다.

• 흔한 표면 결함에는 부러움,구름,표면 단단한 점 및 열에 영향을받는 영역의 변색이 있습니다.

• 높은 표면 거칠성은 부품의 사용 수명에 영향을 줄 수 있습니다.

7짧은 도구 수명 및 높은 가공 비용

• 위의 문제들의 합성 효과는 알루미늄 합금이나 저탄소 강철과 같은 가공 재료에 비해 도구의 수명이 훨씬 짧아집니다.

• 빈번한 도구 교체, 낮은 가공 효율성 및 높은 가공 비용이 그 결과입니다.8. 솔루션 및 최적화

Ⅷ해결책과 최적화 권고

1- 도구의 심각한 마모에 대한 해결책:

1.1초미세 곡물 탄화물 물질을 선택하십시오 ((Submicron/Ultrafine grain Carbide), 우수한 마모 저항과 가로 파열 강도를 제공합니다.

* 초미세 곡물 시멘트 된 탄화물은 우수한 마모 저항성과 높은 경화력으로 인해 곰팡이, 절단 도구, 정밀 가공, 전자 부품 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다.전형적인 WC 곡물 크기는 대략 0.2 ~ 0.6μm. 각국의 표준과 브랜드에 따라 일반적으로 사용되는 초미세 곡물 시멘트 탄화탄은 다음과 같습니다.

A.중국 일반 초미세 곡물 시멘트 탄화화물 등급 (예를 들어 XTC, 주저우 시멘트 탄화물, Jiangxi rare earth, Meirgute 등)

B.독일 등급 (예: CERATIZIT, H.C. 스타크 등)

C.일본 등급 (예를 들어 미쓰비시, 수미토모, 토시바 등)

D. 미국 등급 ((Kennametal、Carbide USA)

1.2도구 기하학을 최적화하여 톱니 각도를 줄이고 중간 크리아스 앵글을 유지하여 가장자리의 강도를 높입니다.

1.3톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니 톱니

2- 과도한 절단 온도 해결 방법:

2.1 AlTiN,SiAlN 또는 nACo와 같은 고성능 열 저항성 코팅을 사용하여 800~1000°C의 절단 온도에 견딜 수 있습니다.

2.2 절단 열을 신속하게 제거하기 위해 고압 냉각 시스템 (HPC) 또는 최소한의 수유량 (MQL) 을 구현한다.

2.3 열 발생을 최소화하기 위해 절단 속도를 줄이십시오.

3.중심 작업 강화에 대한 해결책:

3.1 도구가 작업으로 굳어진 층에 머무는 시간을 줄이기 위해 치아당 먹이량을 증가하십시오.

3.2 더 작은 절단 깊이를 선택하고 여러 번 통과하여 단단한 층을 점차 제거하십시오.

3.3 단단한 층을 둔한 가장자리로 자르는 것을 피하기 위해 도구를 날카롭게 유지한다.

4고 절단 힘과 강한 진동에 대한 솔루션:

4.1 공명감을 줄이기 위해 변동형 나선과 변동형 음향 도구 (비평한 거리) 를 사용합니다.

4.2 튼튼성을 높이기 위해 도구 오버핸드 길이를 최소화 (L/D 비율 <4) 한다.

4.3 펌프 설계를 최적화하여 작업물의 안정성을 향상시킵니다.

4.4 절단 경로를 현명하게 계획하여 가능한 한 면적 절단 대신 주변 절단을 사용하십시오.

5도구 접착 및 구축 된 가장자리에 대한 솔루션:

5.1 접착 성향을 줄이기 위해 마찰 계수가 낮은 코팅을 선택한다 (예: TiB2,DLC,nACo)

5.2 절단 액체 또는 MQL를 사용하여 윤활을 개선합니다.

5.3 날카로운 절단 가장자리를 유지하여 둔한 도구로 인한 스크래핑 및 열 축적을 방지합니다.

6기계장치 표면 품질의 저하에 대한 해결책:

6.1 절단 부드러움을 향상시키기 위해 공백 각도와 가장자리 처리를 최적화한다.

6.2 진동 및 절단 흔적을 최소화하기 위해 공급 속도를 줄여야 한다.

6.3 마감 가공을 위해 미세한 맷기 도구를 사용하며 여러 번 통과하는 것을 고려하십시오:무료 맷기→반 마감 맷기→마감 맷기.

6.4 지역 과열 및 산화 변색을 방지하기 위해 절단 액체를 사용한다.

7- 단기 도구 수명과 높은 가공 비용에 대한 해결책:

7.1 각 도구의 사용 수명을 연장하기 위해 위의 전략을 종합적으로 실행한다.

7.2 과도한 사용을 피하기 위해 도구 모니터링 시스템을 설치한다 (예를 들어, 자동 도구 변경/기생기 탐지)

7.3 전체적인 비용 효율성을 높이기 위해 잘 알려진 브랜드 또는 고품질의 코팅 도구를 선택한다.

7.4 초연합의 대량 가공에 있어서 효율과 비용을 최적화하기 위해 맞춤형 도구를 사용하는 것이 좋습니다.

Ⅸ.권장 절단 매개 변수

예제: 인코넬 718

참고:

• 고압 냉각:이 방법은 열을 빠르게 제거하고 거친 작업 중에 도구 마모를 줄이는 데 효과적입니다.

• 최소한의 수분량 (MQL): 이것은 적절한 수분을 제공하면서 환경 영향을 최소화하기 위해 거친 작업에서 사용할 수 있습니다.

• 가공 작업: 표면 품질을 보장하고 열 손상을 방지하기 위해 고압 냉각을 권장합니다.

이 매개 변수들은 인코넬 718을 가공하기 위해 최적화되어 있으며, 높은 강도, 단단성 및 경화 경향과 같은 도전적인 재료 특성을 고려합니다.기계의 특정 능력과 도구 조건에 따라 조정이 필요할 수 있습니다..

Ⅹ결론

비록 과제이지만, 슈퍼 합금 가공은 적절한 도구 선택과 프로세스 최적화와 함께 관리 할 수 있습니다. 최종 밀은 중요한 역할을하고 성공은 재료 선택의 조합에 달려 있습니다.기하학, 코팅, 냉각, 전략

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