Inconel 718 to wytrzymały, odporny na korozję stop niklu i chromu, który znalazł szerokie zastosowanie w przemyśle lotniczym, turbinach gazowych i innych gałęziach przemysłu o wysokich parametrach. Jako niezawodny dostawca Inconelu 718 rozumiem znaczenie stosowania odpowiednich narzędzi skrawających do obróbki tego wymagającego materiału. W tym poście na blogu omówię różne narzędzia skrawające używane do obróbki Inconel 718 i przedstawię wgląd w ich wybór i zastosowanie.
Charakterystyka Inconelu 718
Przed zagłębieniem się w narzędzia skrawające ważne jest zrozumienie unikalnych właściwości Inconel 718. Stop ten ma doskonałą wytrzymałość mechaniczną w wysokich temperaturach, dobrą odporność na utlenianie i wysoką odporność na korozję. Jednak te właśnie właściwości utrudniają również obróbkę skrawaniem. Inconel 718 charakteryzuje się dużą szybkością utwardzania, co oznacza, że powierzchnia materiału szybko twardnieje pod wpływem sił skrawania. Może to prowadzić do szybkiego zużycia narzędzia, zwiększonych sił skrawania i złego wykończenia powierzchni. Ma również stosunkowo niską przewodność cieplną, co powoduje gromadzenie się ciepła na krawędzi skrawającej, co dodatkowo przyspiesza zużycie narzędzia.
Narzędzia skrawające z węglika
Narzędzia skrawające z węglików spiekanych należą do najczęściej używanych narzędzi do obróbki Inconel 718. Węglik wolframu jest popularnym wyborem ze względu na jego wysoką twardość, odporność na zużycie i zdolność wytrzymywania wysokich temperatur skrawania.
Węglik spiekany
Narzędzia z węglika spiekanego wytwarza się poprzez spiekanie cząstek węglika wolframu z metalem wiążącym, zwykle kobaltem. Zawartość kobaltu wpływa na właściwości narzędzia; niższa zawartość kobaltu skutkuje wyższą twardością i odpornością na zużycie, podczas gdy wyższa zawartość kobaltu zapewnia lepszą wytrzymałość.
Do obróbki zgrubnej Inconelu 718 często stosuje się narzędzia z węglika spiekanego o stosunkowo dużej zawartości kobaltu (około 8 - 12%). Narzędzia te wytrzymują duże siły skrawania i obciążenia udarowe związane z operacjami obróbki zgrubnej. Z drugiej strony, w przypadku operacji wykańczających, gdzie wymagane jest dobre wykończenie powierzchni, narzędzia o niższej zawartości kobaltu (około 3–6%) mogą być bardziej odpowiednie, ponieważ zapewniają lepszą ostrość krawędzi i odporność na zużycie.
Węglik powlekany
Narzędzia z węglika powlekanego mają cienką warstwę powłoki nałożoną na powierzchnię podłoża z węglika spiekanego. Powłoka może zapewnić dodatkowe korzyści, takie jak zmniejszone tarcie, poprawiona odporność na zużycie i zwiększona trwałość narzędzia.
Jedną z najpowszechniejszych powłok do obróbki Inconel 718 jest azotek tytanu i glinu (TiAlN). Powłoki TiAlN charakteryzują się wysoką twardością, doskonałą stabilnością termiczną i dobrą odpornością na utlenianie. Wytrzymują wysokie temperatury powstające podczas obróbki i zmniejszają przyczepność pomiędzy narzędziem a materiałem przedmiotu obrabianego, co skutkuje niższymi siłami skrawania i dłuższą żywotnością narzędzia.
Inną opcją powlekania jest azotek aluminium i tytanu (AlTiN). Powłoki AlTiN mają wyższą zawartość aluminium niż TiAlN, co zapewnia im jeszcze lepszą wydajność w wysokich temperaturach. Nadają się szczególnie do obróbki z dużymi prędkościami Inconelu 718, ponieważ mogą zachować swoją twardość i odporność na zużycie w podwyższonych temperaturach.
Ceramiczne narzędzia tnące
Ceramiczne narzędzia skrawające znane są ze swojej wysokiej twardości, odporności na zużycie i możliwości pracy przy dużych prędkościach skrawania. Stanowią doskonały wybór do obróbki stali Inconel 718, gdy najważniejsza jest produktywność.
Ceramika na bazie tlenku glinu
Ceramika na bazie tlenku glinu składa się głównie z tlenku glinu. Mają wysoką twardość i dobrą stabilność chemiczną, dzięki czemu nadają się do obróbki Inconel 718. Są jednak stosunkowo kruche i wymagają ostrożnego obchodzenia się, aby uniknąć odprysków.
Do obróbki zgrubnej można zastosować ceramikę na bazie tlenku glinu z niewielką ilością środków wzmacniających, takich jak tlenek cyrkonu. Te hartowane materiały ceramiczne z tlenku glinu zapewniają dobrą równowagę pomiędzy twardością i wytrzymałością. W operacjach wykańczających drobnoziarnista ceramika z tlenku glinu może zapewnić dobre wykończenie powierzchni dzięki ostrym krawędziom skrawającym.
Ceramika z azotku krzemu
Ceramika z azotku krzemu ma wyższą wytrzymałość niż ceramika na bazie tlenku glinu i lepiej wytrzymuje obciążenia udarowe. Mają także dobrą odporność na szok termiczny, co jest ważne przy obróbce materiałów takich jak Inconel 718, gdzie na krawędzi skrawającej mogą wystąpić szybkie zmiany temperatury.
Narzędzia skrawające z azotku krzemu można stosować do obróbki Inconel 718 z dużymi prędkościami, szczególnie w operacjach obróbki przerywanej. Są mniej podatne na odpryski w porównaniu z ceramiką na bazie tlenku glinu i mogą zapewnić dłuższą żywotność narzędzi w takich zastosowaniach.
Narzędzia skrawające z regularnego azotku boru (CBN).
Regularny azotek boru (CBN) to drugi po diamencie najtwardszy materiał. Narzędzia skrawające CBN są wyjątkowo twarde, odporne na zużycie i wytrzymują bardzo wysokie temperatury skrawania. Idealnie nadają się do operacji półwykańczających i wykańczających na Inconie 718, zwłaszcza gdy wymagana jest wysoka precyzja i jakość powierzchni.
Narzędzia skrawające CBN można stosować przy dużych prędkościach skrawania, co znacznie poprawia produktywność. Mają też mniejszą skłonność do pracy – utwardzają materiał przedmiotu obrabianego w porównaniu do innych narzędzi skrawających, co skutkuje lepszym wykończeniem powierzchni. Jednakże narzędzia CBN są stosunkowo drogie, dlatego ich zastosowanie jest uzasadnione głównie w przypadku produkcji wielkoseryjnej lub gdy krytyczne znaczenie mają wąskie tolerancje i doskonała jakość powierzchni.
Dobór narzędzi skrawających
Wybór odpowiedniego narzędzia skrawającego do obróbki Inconel 718 zależy od kilku czynników, w tym od rodzaju operacji obróbki (zgrubna, wykańczająca), wymaganego wykończenia powierzchni, warunków skrawania (prędkość skrawania, posuw, głębokość skrawania) oraz opłacalności.
-
Operacje zgrubne: Do obróbki zgrubnej często preferowane są narzędzia węglikowe o dużej zawartości kobaltu lub wytrzymałe narzędzia ceramiczne (takie jak azotek krzemu). Narzędzia te wytrzymują duże siły skrawania i obciążenia udarowe związane z usuwaniem dużych ilości materiału.
-
Zakończenie operacji: Do wykańczania bardziej odpowiednie są narzędzia z węglików spiekanych, narzędzia ceramiczne o drobnych ziarnach lub narzędzia CBN. Narzędzia te mogą zapewnić dobre wykończenie powierzchni i zachować wymaganą dokładność wymiarową.
-
Warunki cięcia: Prędkość skrawania, posuw i głębokość skrawania powinny być starannie dobrane, aby zoptymalizować trwałość narzędzia i wydajność obróbki. Wyższe prędkości skrawania są zazwyczaj możliwe w przypadku narzędzi ceramicznych i CBN, podczas gdy narzędzia węglikowe mogą wymagać niższych prędkości skrawania, aby zapobiec nadmiernemu zużyciu narzędzia.
-
Koszt - Skuteczność: Chociaż narzędzia CBN oferują doskonałą wydajność, ich wysoki koszt może nie być uzasadniony we wszystkich zastosowaniach. Narzędzia węglikowe są bardziej opłacalne w przypadku ogólnych operacji obróbki skrawaniem, podczas gdy narzędzia ceramiczne mogą zapewnić dobrą równowagę pomiędzy wydajnością a kosztami w obróbce z dużymi prędkościami.
Wniosek
Jako dostawcaASTM Inconel 718,Drut Inconel 718, ICewka Inconel 718, zdaję sobie sprawę, że odpowiednie narzędzia skrawające są kluczowe dla efektywnej obróbki Inconelu 718. Narzędzia skrawające z węglika, ceramiki i CBN mają swoje zalety i są odpowiednie do różnych operacji i warunków obróbki. Rozumiejąc właściwości Inconelu 718 i możliwości różnych narzędzi skrawających, producenci mogą wybrać narzędzie najbardziej odpowiednie do ich konkretnych potrzeb, poprawiając produktywność, jakość powierzchni i trwałość narzędzia.
Jeśli są Państwo zainteresowani naszymi produktami z Inconel 718 lub potrzebują Państwo więcej informacji na temat obróbki Inconel 718, prosimy o kontakt w celu szczegółowej dyskusji i negocjacji w sprawie zamówień. Zależy nam na dostarczaniu Państwu wysokiej jakości produktów oraz profesjonalnej pomocy technicznej.
Referencje
- Kalpakjian, S. i Schmid, SR (2019). Inżynieria i technologia produkcji. Pearsona.
- Shaw, Mc (2005). Zasady cięcia metalu. Wydawnictwo Uniwersytetu Oksfordzkiego.
- Komitet Podręcznika ASM. (1990). Podręcznik ASM, tom 16: Obróbka skrawaniem. Międzynarodowy ASM.
