GH2747高温合金性能锻件介绍(切削加工高温合金的刀具材料)
admin很多人不知道GH2747高温合金性能锻件介绍的知识，小编对切削加工高温合金的刀具材料进行分享，希望能对你有所帮助！
本文导读目录：
GH2747高温合金性能锻件介绍
GH2747高温合金是Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金，在固溶状态下使用，长期工作温度1100℃-1250℃，短时使用温度可达1300℃。
合金具有较高的强度、较好的组织稳定性，具有优良的抗氧化和耐腐蚀性能。
合金的焊接性良好，可采用各种工艺进行焊接。
主要产品有棒材、板材、管材、丝材和锻件等。
GH2747高温合金的材料成本较同类型高温合金低。
合金在增加铬元素含量的基础上，通过提高铝元素的含量以及添加微量稀土元素，至使合金在1000℃-1300℃的抗氧化性能得到较大改善。
热轧棒材、锻制棒材、锻件：1000-1200℃，水冷，保温时间根据材料厚度而定。
我们的优势项目主要集中于以下几个牌号的基合金材料：。
GH131(GH1131)GH132(GH1132)GH136(GH1136)GH30(GH3030)。
GH33(GH4033)GH145(GH4145)GH169(GH4169)GH738(GH4738)。
GH99(GH4099)GH188(GH5188)GH80A(GH4080A)GH922(GH3922)。
NS144(NS1404)NS312(NS3102)NS315(NS3105)NS321(NS3201)。
NS336(NS3306)NS338(NS3308)。
铁定膨胀玻封合金4J42铁定膨胀玻封合金4J45。
Incoloy825(N08825)Incoloy020(N08020)Incoloy028(N08028)。
Incoloy925(N09925)IncoloyA-286(S66286)。
Inconel230(N06230)Inconel600(N06600)Inconel601(N06601)。
Inconel706(N07706)Inconel718(N07718)InconelX-750(N07750)。
309S(0Cr23Ni13)310S(0Cr25Ni20)310MoLN(00Cr25Ni22Mo2N)。
316N(0Cr17Ni12Mo2N)316LN(00Cr17Ni13Mo2N)316Lmod(00Cr17Ni14Mo2N)。
317LN(022Cr19Ni13Mo4N)321(0Cr18Ni10Ti)347(0Cr18Ni11Nb)。
17-4PH(S17400,630,0Cr17Ni4Cu4Nb)17-7PH(S17700,631,0Cr17Ni7Al)。
69111(0Cr12Mn5Ni4Mo3Al)FV520B1Cr15Ni36W3Ti。
Monel400MonelR-405MonelK-500。
F51(S31803,00Cr22Ni5Mo3N)F53(S32750,00Cr25Ni7Mo4N)。
F61(S32550,00Cr25Ni6Mo3Cu2N)。
RS-2(0Cr20Ni26Mo3Cu3Si2Nb)904L(N08904,00Cr20Ni25Mo4.5Cu)。
654SMO(S32654,00Cr24Ni22Mo7Mn3CuN)。
切削加工高温合金的刀具材料
高速钢刀具材料是较早用于加工高温合金的刀具材料，现在由于加工效率等原因正被像硬质合金这样的刀具材料所替代。
但在一些成形刀具以及工艺系统刚性差的条件下，采用高速钢刀具材料加工高温合金仍是很好的选择。
另一方面，加工效率是一种综合的评判，高速钢刀具切削速度低，在某些特定条件下其损失的效率可以通过采用大的切削深度来弥补，因为高速钢刀具材料有更高的强度和韧性，且刃口可以更锋利，产生的切削热更低，加工硬化现象更轻。
在高速钢中加入适量的钴后，由于钴可促进奥氏体中碳化物的溶解作用，可以提高高速钢的热稳定性和二次硬度，高温硬度得到提高；同时钴还可促进高速钢回火时从马氏体中析出钨或钼的碳化物，增加弥散硬化效果，因而能提高高速钢的回火硬度，从而提高高速钢的耐磨性。
在高速钢中增加钴量可改善其导热性，特别是在高温时更为明显，这有利于切削性能的提高，在相同条件下，刀刃温度可减小30～75℃。
同时钢中加入钴后，可降低刀具与工件间的摩擦系数，并改善其加工性。
如车削高温合金GH132，采用W2Mo9Cr4VCo8(M42)，工件D33mm，n180r/min，ap2mm，f0.15mm/r，油冷，切削长度300mm，后刀面磨损0.2～0.3。
粉末冶金高速钢是用细小而均匀的高速钢结晶粉末，在高温(1100℃)、高压(100Mpa)下直接压制成的刀具。
这种工艺完全避免了碳化物的偏析，在相同硬度条件下强度比熔炼钢提高20%～80%，硬度则随着密度加大而提高，组织均匀，高温硬度比熔炼钢高0.5～1.0HRC，因此有较好的切削性能。
如在其中加入适当的碳化物(如TiC、TiCN、NaC等)，可增加耐磨性、耐热性，这更有利于高温合金的切削加工，如在加工航空发动机镍基合金GH37叶片上的孔时，粉末冶金高速钢FT15(FW12Cr4V5Co5)钻头可钻9孔，而M42只能钻1～3孔。
在镍基合金的火箭发动机零件上铣削螺纹，用9/2＂的硬质合金螺纹铣刀能够加工5件，用粉末治金高速钢CPM76(美)螺纹铣刀则可以加工33件。
PVD涂层硬质合金已被证明可有效加工高温合金。
经过PVD涂层工艺，能在刀具表面涂覆一层很薄的TiAlN层，所以特别适用于对锋利切削刃的涂覆，这一点对高温合金加工尤为重要。
PVD涂层刀片涂层温度低，保持了基体的高强度，而且能给刀具切削刃表面提供一个可防止高温合金切削中最容易产生裂纹的压应力，而没有减少刀具韧性，所以它能提供一个密度高、金相组织均匀的涂覆表面，极好地延长了刀具寿命。
如伊斯卡CNMG-TFIC908是一种细颗粒基体TiAlNPVD涂层刀片，用于加工GH4169，Vc50m/min，f0.2mm/r，ap2mm，寿命为40min。
近来，“新型富铝涂层”也已应用于高温合金的加工，这种AlTiN涂层，“Al”分子的含量增加到65%～80%molAlN，涂层有更高的致密度和高温硬度。
“Al”分子在AlTiN涂层中最为活泼，切削时，它与空气中的氧结合在刀具表面形成一层氧化铝保护膜，其结果是在不牺牲韧性的前提下，极好地提高了涂层的红硬性。
如伊斯卡的IC903为含钴量12%的超细颗粒合金，PVDTiAlN涂层，用于中高速加工镍基合金，而新型的富铝涂层合金Al-IC903的寿命是IC903的1～2倍。
目前，用于加工高温合金的涂层合金已发展为由几层组合而成，实践已证明了这种组合比其他任何一种单一涂层在很宽范围的运用时更有效，因此，针对高温合金应用PVD复合涂层或许能成为加工高温合金的硬质合金新涂层材料的亮点。
立方氮化硼CBN有高的硬度和耐磨性，其显微硬度为8000～9000HV，有很高的热稳定性(可达14001500℃)，有抵抗周期性高温作用的能力。
CBN还有优良的化学稳定性、较好的导热性(是硬质合金的20倍)和较低的摩擦系数(系数值为0.1～0.3，硬质合金的摩擦系数为0.4～0.6)，低的摩擦系数和优良的抗粘能力使CBN刀具切削时不易形成滞流和积屑瘤，故适于高速切削高温合金，如加工因康镍718，最佳切削速度为100～120m/min。
金刚石有极高的硬度和耐磨性、很低的摩擦系数、很高的导热性能，并且切削刃非常锋利。
因金刚石(碳)在钛中的溶解度比在铁中小得多，故其扩散磨损很小，可以用于加工钛合金类高温合金，如用天然金刚石刀具在乳化液冷却的条件下加工TC4钛合金，切削速度可达200m/min(K类硬质合金切速20～50m/min)，而且切30min后金刚石刀具几乎没有磨损，若不用切削液，允许的切削速度也有100m/min。
高速切削高温合金实际上是一种高温切削加工，硬质合金在高温下(例如1000℃)与因康镍718等高温合金一样硬度会显著下降，刀具在很短的时间内失效，而在此温度下CBN仍保持常温的硬度和强度，从而可较容易地加工已经变软的工件。
但这些刀具的应用有一个前提：机床-工件-刀具工艺系统要有足够的动力和刚性，而且工件以及机床要能承受高的切削热和大的切削力带来诸如变形的影响。
GH4698高温合金螺栓断裂失效分析
该GH4698高温合金螺栓断裂位置为螺栓夹层，基本位于垫圈与螺母的配合处，螺栓断裂前后宏观形貌如图2所示。
将断裂的螺栓组件拆卸，在体视显微镜下观察，可见整个断面较为平坦，基本呈现出沿晶断裂形貌，螺栓断口的宏观形貌如图3所示。
从螺栓侧面进行观察，螺栓断口附近未见明显的颈缩变形或微裂纹，断裂两侧断口能够完全吻合，裂纹一侧与无裂纹一侧的螺栓与挡圈配合段的圆周表面形貌有明显差异，裂纹侧圆周表面呈光亮金属色，而无裂纹一侧圆周表面的金属色已基本磨损(见图4)。
对垫圈进行宏观观察，可见左右两侧压痕深度和压痕形貌有明显差异(见图5)。
裂纹源区附近未见明显的夹杂缺陷[见图6a)]，裂纹源区断口为类解理形貌,局部可见疲劳条带[见图6b)]，扩展区可见明显的沿晶二次裂纹[见图6c)]，瞬断区为类解理断裂形貌[见图6d)]。
将螺栓断口沿纵向截面取样，用光学显微镜观察抛光态和腐蚀态的显微组织。
在断面附近均未见夹杂缺陷，可见明显的沿晶二次裂纹，晶粒度为01级(见图7)。
通常情况下，材料的晶粒越细小，其强度、塑性和冲击韧性就越高，而在高温条件下，粗晶材料的蠕变强度和持久强度较细晶材料的更高。
一般在750800℃时,GH4698高温合金的晶界强化作用增强，而粗大的晶粒会使晶界长度变短，晶界强化作用变弱，在应力作用下会产生沿晶断裂。
GH4698高温合金螺栓的化学成分虽然满足技术要求，但与正常螺栓相比，其晶粒较为粗大。
常温下，晶界能够阻止裂纹扩展，粗大的晶粒会降低材料的抗疲劳能力，因此晶粒粗大也会使螺栓发生断裂。
表1不同温度下螺栓的力学性能和晶粒度检测结果。
(2)断裂螺栓的晶粒粗大，降低了材料的塑性和冲击韧性，增大了缺口的敏感性，促使裂纹快速沿晶扩展。
那么以上的内容就是关于GH2747高温合金性能锻件介绍的介绍了，切削加工高温合金的刀具材料是小编整理汇总而成，希望能给大家带来帮助。
发表评论