切削Incone1718时新型陶瓷刀具JX—2—I的切削性能研究

ＪＸ－２－Ｉ是最新研制的碳化硅晶须增韧和碳化硅颗粒弥散增强氧化铝新型陶瓷刀具。本文详细研究了该具加工Ｉｎｃｏｎｅ１７１８时的切削性能，结果表明，在低速于切时的刀具抗磨损能力为ＹＧ８〉ＪＸ－２－Ｉ〉ＪＸ－１〉ＪＸ－２－Ⅱ；在１０５ｍ／ｍｉｎ的高速湿式切削时，ＪＸ－２－Ｉ的切削性能与ＪＸ－１差不多，但是在４２ｍ／ｍｉｎ的速度时ＪＸ－２－Ｉ的切削性能好于ＪＸ－１，同时发现在用ＪＸ－２－Ｉ中高速切削Ｉｎｃ     

切削奥氏体不锈钢(1Cr18Ni9Ti)时JX-2新型陶瓷刀具的切削性能

此文研究了新型陶瓷刀具JX－2（JX－2－Ⅰ和JX－2－Ⅱ）切削不锈钢（1Cr18Ni9Ti）时的切削性能，并同JX－1刀具进行了比较，结果表明，其抗磨损能力次序为：JX－2－Ⅲ＞JX－2－1＞JX－1，但JX－2－1和JX－1的磨损相差不大；同时研究了切削速度v和送给量f，对JX－2－Ⅰ刀具磨损的影响，发现u＝20m／min，f＝0．15～0．25mm／r时刀具磨损最小；SEM分析表明，刀具的主要失效形式为后刀面磨损、前刀面月牙洼磨损和刀刃微崩，刀具磨损的主要讲理是粘结磨损和磨粒磨损。     

激光退火对Inconel 718微观组织和硬度的影响

研究激光退火对Inconel718时效合金的显微组织和硬度的影响.一台2.5kW的CO2激光机被用来照射试样的表面.在激光能作用下,试样表面层被加热后空冷.通过控制激光工艺参数,在表面不发生熔化的前提下,能够使一定厚度表面层内的硬度降低到标准退火合金的水平,而不影响试样内部母材的硬度.显微组织观察显示表面层的基体强化相(γ″和γ‘)在激光照射过程中被固溶,而其它二次相没有变化.γ″和γ‘的固溶被确定是表面层硬度下降的原因.在其它试验条件不变时,确立了退火层生成时由激光散焦距离和扫描速度描述的工艺参数范围.     

Inconel718切削过程的有限元仿真研究

为了研究高速切削Inconel 718的切削机理,应用有限元软件DEFORM-2D模拟了高速切削Inconel 718的切削过程,分析了切削速度对切削温度、切削力和剪切角的影响规律以及切削过程中刀具和工件的应力场分布情况.仿真结果表明:切削力随着刀具的切入先迅速线性增大,然后趋于稳定,切削力随切削速度的增大呈下降趋势.切削温度的最高点总是位于前刀面上距离刀刃不远的地方.最高切削温度随着切削速度的增大而增高.最大刀具等效应力出现在前刀面上切削刃的周围,工件上最大等效应力出现在第一变形区.切削过程中,剪切角随切削速度的增加而增大.     

新型粉末涂层刀具及其切削性能研究

为了提高传统涂层刀具的抗磨损性能，利用溶胶-凝胶技术研制成功了两种新型粉末涂层陶瓷刀具。采用双相氧化铝——二氧化硅溶胶涂层后的TiC制备出了新型涂层刀具XFTC1，采用单相二氧化硅溶胶涂层后的TiC制备出了新型涂层刀具XFTC2。对两种材料断口形貌的SEM观察表明，硬质合金TiC颗粒表面被均匀地涂有一层氧化铝—二氧化硅或二氧化硅陶瓷材料，而且新陶瓷刀具材料具有均匀的微观组织结构。力学性能和切削实验表明，同普通刀片硬涂层刀具相比．XFTC1刀具具有很强的抗磨损能力；当加工中碳钢(45HRC)时，新型粉末涂层陶瓷刀具的磨损寿命比普通陶瓷刀具提高1倍，且新涂层材料的断裂韧性和抗弯强度分别提高了69～86％和5～15％。     

Al_2O_3-TiB_2陶瓷刀具材料的切削性能研究

本文实验研究了Al_2O_3－TiB_2陶瓷刀具LP1切削淬火钢和铸铁时的切削性能。结果表明：TiB2的含量对刀具的耐磨性有较大的影响．这种刀具材料的耐磨性能明显优于目前广泛应用的其它Al2O3系陶瓷刀具材料．     

PCBN刀具切削镍基合金时的氧化与扩散磨损分析

通过切削试验研究PCBN刀具切削镍基合金的磨损机理,结合物质吉布斯自由能函数法分析了刀具前、后刀面氧化磨损的反应发生机理的差异性,得出发生氧化磨损的主要氧化反应方程式;并运用热力学溶解理论模型计算氮化硼在镍基合金不同元素中的溶解度,得出前、后刀面扩散磨损过程发生机理的差异性。结果表明:刀具的前、后刀面都发生严重的氧化磨损和扩散磨损,元素的扩散溶解加剧了扩散磨损的发生。      

陶瓷刀具的切削性能研究

对陶瓷刀具的性能、切削性能与硬质合金刀具进行了对比研究，阐述了陶瓷刀具的适用范围和使用过程中的注意事项。     

金属与氮复合注入对Inconel 718摩擦磨损性能的影响

为提高Inconel 718零件的抗磨损性能,采用直线式高能离子注入机对Inconel 718材料进行表面强化。利用X射线衍射仪、电子背散射衍射、X射线光电子谱、俄歇电子能谱等表征材料的组织结构、相组成和元素浓度-深度分布,采用纳米压痕仪、摩擦磨损试验机检测材料的纳米硬度和摩擦磨损性能。结果表明,不同离子注入工艺对Inconel 718抗磨损性能提升具有不同效果,(N+Ti)组合注入可提升基体抗磨损性能达2.5倍以上,纳米硬度提升幅度达到36%。(N+Ti)组合注入工艺在Inconel 718表层形成非晶以及纳米级Ti Nx析出相,随注入深度增加,注入原子主要以间隙或置换形式存在于基体晶格中。     

Inconel718合金的蠕变孪晶机制

通过TEM研究了固溶态及直接时效态Inconel718合金的蠕变变形组织。结果表明：固溶态Inconel718合金，在550℃／220MPa条件下达到1％变形量时，蠕变组织的特征为位错交滑移；而直接时效态Inconel718合金，在680℃／650MPa条件下达到1％变形量时，蠕变组织中既有位错滑移后形成的变形带，又存在位错攀移，并且存在少量的孪晶变形。讨论了Inconel718合金中发生蠕变孪晶的机制，着重从γ＂强化相的晶体学特征来解释该现象。研究结果认为：具有特殊结构的γ＂强化相是影响合金蠕变变形机制的根源。     

Inconel 718合金激光处理的研究

采用Nd：YAG固体激光器在连续激光能量输入方式下对Inconel 718镍基超耐热合金进行表面激光处理，研究了激光处理工艺参数对该合金的微观组织、表面残余应力状态及疲劳性能的影响。结果表明：合金经激光处理后，原基体内弥散分布的γ″强化相及晶间片状δ相会溶解于基体γ相内，使得合金表面硬度下降，下降幅度约为50％；经低角度XRD检测，x、y方向表面残余应力均为拉应力；经激光处理的带缺口试样疲劳强度低于母材。     

纳米氧化锆增韧氧化铝基陶瓷刀具切削性能的研究（Ⅱ）

研究新型陶瓷刀具A15Zc和A20Z(c+m)切削淬硬40Cr合金钢时的切削性能,并与已经商业化的陶瓷刀具SG4的切削性能进行了对比。结果表明:刀具后刀面磨损量随切削深度的增加而增大,而切削速度对刀具后刀面磨损量的影响较小;在较小的切削深度下切削时刀具具有良好的切削性能,A15Zc和A20Z(c+m)的抗磨损能力都好于SG4刀具;刀具的主要磨损形态为前后刀面磨损,主要磨损机制为前刀面的黏结磨损和后刀面的磨粒磨损。     

磷对Inconel718形变合金力学性能的影响

对国内生产的低磷Ｉｎｃｏｎｅｌ７１８（Ｐ含量＜０．００１％）及常规Ｉｎｃｏｎｅｌ７１８（Ｐ含量为０．００８％～０．０１３％）形变合金锻件的力学性能进行了对比研究。结果表明,室温拉伸强度和高温拉伸强度的差异不大,然而低磷Ｉｎｃｏｎｅｌ７１８合金的高温塑性和６５０℃,６８６ＭＰａ的持久塑性明显降低;更为值得注意的是,低磷合金在疲劳、蠕变和疲劳／蠕变交互作用下的抗裂纹扩展能力都低于常规合金;而且低磷合金的５９５℃,８９５ＭＰａ缺口周期持久寿命有降低趋势。     

低温形变热处理对Inconel718合金组织的影响

利用透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪研究了低温形变热处理时冷轧变形道次及不同变形量对Inconel 718合金中金属间化合物γ″相和δ相的分布﹑形貌和数量的影响。结果表明:随着变形量的增加,析出相由晶内和晶界析出逐渐转变到形变带及位错墙处析出,δ相形状由针状过渡到短棒状或颗粒状,γ″相的尺寸逐渐减小。形变既促进γ″相的析出又促进γ″相向δ相的转变。γ″﹑δ相的含量随变形量的增加而增加,两道次冷轧的低温形变热处理工艺提高了δ相的含量,却减少了γ″相的量。     

PcBN刀具车削镍基高温合金切削性能研究

本文研究了刀尖圆弧半径、负倒棱参数、切削速度、PcBN材质及干湿切削对PcBN刀具车削镍基高温合金GH4169切削性能的影响.试验结果表明:增大刀尖圆弧半径、负倒棱角度或减小负倒棱宽度均会使刀具磨损相应减小;PcBN的磨损随切削速度的提高而增大;DBW85的切削性能优于BZN6 000和BTN100,且其高速下的磨损量...     

激光熔覆Inconel718合金裂纹分析及裂纹控制研究

目的 针对K418合金表面激光熔覆裂纹萌生、元素偏析等难题,探究裂纹萌生与元素偏析之间的关系,利用后处理工艺进行裂纹的修复及偏析现象的控制。方法 在K418合金表面激光熔覆了Inconel718合金,以基体及熔覆材料的热物性参数和界面元素匹配性为出发点,对熔覆中裂纹的敏感性进行了分析。结果 合金元素的偏析造成了裂纹的萌生与扩展。基体热影响区裂纹的形成与热影响区内析出的块状碳氮化物有关,熔覆层裂纹与枝晶间析出的不规则链状Laves相有关。采用激光重熔工艺对熔覆层进行了后处理,试验结果表明,重熔后的组织致密,晶粒细小均匀,无裂纹及粘粉等明显缺陷。激光重熔减少了基体热影响区及熔覆层中因元素偏析产生的碳氮化物及Laves相的尺寸及数量,重熔后覆层的摩擦因数为0.55,比重熔前下降了49.5%,具有良好的减摩特性;磨损率为3.15×10-4 mm3/(N?mm),比重熔前下降了37.5%,耐磨性能得到提升。结论 激光重熔技术可以愈合K418激光熔覆Inconel718合金的裂纹,并显著降低涂层的元素偏析程度。     

激光熔化沉积WC复合Inconel 718合金微观组织及磨损性能

目的 解决Inconel 718合金在工程应用中存在的磨损失效等问题,探究碳化钨(Tungsten Carbide,WC)对Inconel 718合金磨损性能的增强机理。方法 通过激光熔化沉积技术制备Inconel 718及WC/Inconel 718涂层,通过扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM) 和X射线衍射(X–ray diffraction,XRD)等测试手段对Inconel 718合金和WC/Inconel 718复合材料的微观组织和物相组成进行观测,探讨其微观组织演变机理;通过硬度测试和摩擦磨损测试对WC复合Inconel 718合金的硬度、摩擦磨损性能及WC复合强化机理进行研究。结果 涂层的微观组织主要由柱状晶、胞状晶和少量等轴晶组成,加入WC后复合材料的晶粒组织比Inconel 718合金的晶粒组织略微细化;Inconel 718合金主要由γ–(Ni, Fe)、γ′–Ni3(Al, Ti)和Fe3Ni2等物相组成,WC/Inconel 718主要由γ–(Ni, Fe)、γ′–Ni3(Al, Ti)、AlCoCrW、CrNi15W和Cr–Ni–Fe–C等物相组成;WC的加入使Inconel 718合金的硬度略有提升,磨损率降至未添加WC时的65.3%,磨损机制以黏着磨损和磨粒磨损为主。结论 WC颗粒在Inconel 718基体中起到了强化硬质颗粒的作用,部分WC颗粒的熔化提高了合金基体的硬度,且生成的高硬度金属化合物与未熔解的球形WC颗粒在Inconel 718合金基体中起到了阻碍晶粒边界运动的钉扎效果,对提升Inconel 718合金的磨损性能有很大帮助。     

镍基合金Inconel 718与抗硫油套管钢在模拟气田地层水中的电偶腐蚀

采用电化学方法研究了在模拟罗家寨气田地层水中镍基合金Inconel718和抗硫管材VM80 SS之间的电偶腐蚀特征和电偶效应.结果表明,Inconel 718和VM80 SS的自腐蚀电位分别为-260 mV和-770 mV,当阴阳极面积比S=0.25,1,4,8时,电偶电位Eg处于-760 mV～-700 mV之间,随S增大,Eg正移,Ig/Aa的初始值、稳态值和平均值均增大;而Ig/Ac的初始值降低,稳态值变化不大.根据混合电位理论计算的VM80SS的电偶腐蚀效应γ随S增大而增大,γ=1.14～4.82.     

Inconel 718圆钢热连轧温度场的热力耦合分析

采用三维弹塑性有限元方法建立了Inconel718合金圆钢在14个道次热连轧过程中的热力耦合分析模型,并在方坯初始温度为960～1000℃,初始速度为0.15～0.25m·s~(-1)的范围内模拟了轧件中间断面特征点的温度变化。结果得出,轧件芯部温度随初始温度的降低和初始速度的升高而升高;随轧制道次的增加,因初始温度不同而导致的轧件芯部温度的差异会越来越小,但因初始速度不同而导致的轧件芯部温度差异始终存在。