GH4169和K4169切削加工性能对比研究

GH4169与K4169分属变形镍基高温合金和铸造镍基高温合金,具有不同的成型工艺和热处理状态。开展了非涂层硬质合金刀具干切削GH4169和K4169的对比试验,从切削力、刀具磨损方面揭示了两种材料加工性能的差异,从力学性能及显微组织两方面解释了差异产生的原因。结果表明,试验各组参数下,两种材料切削力无显著差别;随着切削速度和进给量的增加,切削GH4169时刀具磨损形式由刀尖磨损过渡到后刀面均匀磨损最后转变成沟槽磨损,切削K4169时刀具失效形式主要为后刀面均匀磨损和沟槽磨损,并未出现严重的刀尖磨损,K4169组织中的C化物等硬质点是导致其切削力波动较大及刀具产生沟槽磨损的主要原因。     

高速铣削GH4169镍基高温合金切削温度的研究

为了研究GH4169镍基高温合金在高速铣削过程中不同切削用量对切削温度的影响,采用正交试验法对其进行切削仿真,并对铣削加工仿真结果进行分析,得到切削用量与切削温度的关系。为验证仿真结果的合理性和准确性,进行了GH4169镍基高温合金高速铣削加工试验,对比分析高速铣削试验和高速铣削加工仿真的结果,验证GH4169镍基高温合金高速铣削仿真模型的准确合理。在已确定的加工仿真模型基础上进行单因素试验,研究不同切削用量对切削温度的影响。结果表明：在切削速度、每齿进给量和背吃刀量均增大的条件下,铣削温度都逐渐上升,但增长速率呈下降趋势。     

GH4169合金细晶成形工艺与机理及其性能研究

用热机械加工和光学与扫描电镜观察的方法 ,对GH4 16 9合金板材的δ相析出规律及其超细化工艺进行了研究。结果表明 :对GH4 16 9合金板材进行 890℃× 10h处理 ,可以析出足够数量的针状δ相 ,该相具有良好的热稳定性 ;对该板材采用 10 5 0℃× 0 .5h + 5 0 %冷轧变形 + 890℃× 10h + 2 0 %～ 30 %冷轧变形 + 95 0℃× 3h的工艺后 ,可以得到ASTM 12～ 14级的超细晶粒组织 ;所获得的超细晶合金与普通合金相比 ,其 6 5 0℃高温抗拉强度及伸长率均有所提高     

GH4169镍基高温合金表面加工硬化研究

基于高速铣削GH4169镍基高温合金正交试验,借助截面法对每组加工参数下得到的材料表面进行硬度测量,记录并分析所得硬度值。通过分析可知,GH4169镍基高温合金加工性能差,加工硬化程度在110.5%-127.5%之间。通过对正交试验数据的极差分析,得到对其表面加工硬化影响的主次因素依次是铣削速度、切削深度、每齿进给量。并且随着铣削速度的增加,GH4169镍基高温合金的表面加工硬化程度逐渐降低;随着切削深度的增加,高温合金的表面加工硬化程度逐渐升高;每齿进给量对高温合金的表面加工硬化的影响很小。     

GH4169高温合金切削仿真分析及工艺参数优化

以GH4169高温合金为切削仿真分析对象,采用田口法、信噪比分析、极差分析和交互作用分别得出切削深度对切削力影响最大,切削速度对切削温度影响最大,切削温度随着切削速度和进给量的增大而略有增大,切削力随着切削深度和进给量的增大而显著增大,切削力增大会使切削温度升高。运用多目标遗传优化算法,得出切削参数的帕累托最优解集,优化结果和仿真试验结果误差率小于5%。     

高效铣削镍基高温合金GH4169的有限元数值模拟

在DEFORM软件中,根据实际加工情况建立整体硬质合金立铣刀加工镍基高温合金GH4169的三维有限元仿真分析模型。针对镍基高温合金GH4169加工效率低和切削刃磨损严重的问题,采用单因素试验法仿真探讨了切削用量(v、f_z、a_p、a_e)对切削力和切削温度的影响规律。获得了能有效提高镍基高温合金GH4169加工效率的切削用量,为实际加工中实现高效铣削镍基高温合金切削用量的选择提供依据。     

高速车削镍基高温合金GH4169的切削力仿真研究

基于Deform 3D仿真软件建立了GH4169高温合金高速车削的有限元模型,采用四因素三水平正交试验方法研究了切削用量和刀具几何参数对切削力的影响规律,并建立了切削力经验公式。研究结果表明:在高速车削GH4169的过程中,对切削力影响最大的参数是切削深度,其次是进给量和前角,最后是刀尖圆弧半径;切削力随切削深度和进给量的增大而增大,随前角的增大呈现先降低又升高的趋势,而刀尖圆弧半径增大时切削力变化不大;最佳参数组合为:进给量0.2mm/r,切削深度0.4mm,前角10°,刀尖圆弧半径0.2mm。     

GH4169高温合金铣削力试验研究

针对高温合金材料GH4169的切削加工性差的特点,设计了铣削力测量试验,以研究切削用量、冷却措施等因素对高温合金数控铣削过程产生的铣削力的影响。通过铣削试验分析,得到了切削参数与铣削力的变化曲线,提供了合理的切削参数;利用线性回归方法建立了铣削力经验公式,并通过了试验验证;进行了干切削与乳化液冷却的铣削力对比试验。试验表明选择合理的切削参数和冷却措施能有效抑制铣削力的产生。     

Ni基变形高温合金小孔攻丝扭矩的试验研究

采用修正齿丝锥和标准丝锥对Ni基变形高温合金GH4 1 6 9难加工材料进行了小孔螺纹攻丝对比试验。试验结果表明 ,与标准丝锥相比 ,采用修正齿丝锥可显著减小攻丝扭矩 ,且切削锥角较大的修正齿丝锥加工效果较好     

高温合金GH4169内槽切削中的刀具磨损

高温合金GH4169是一种难加工材料,文中对其在内槽切削中的磨损形式及原因进行了理论分析,结合实际磨损情况观察,得到相关结论,可为制造业提供参考.     

GH4169G高温合金车削切削力与切削温度有限元仿真研究

为研究GH4169G高温合金车削用量及刀具几何特性对切削力和切削温度的影响规律,基于ABAQUS有限元仿真软件,通过依次改变切削深度、切削速度和刀具几何角度,获得不同参数组合下切削力和切削温度的变化规律,进一步揭示车削参数和刀具几何角度对GH4169G高温合金切削过程中热—力耦合作用的影响机理,从而对切削工艺参数和刀具特性进行优选。     

机器人砂带磨削GH4169镍基高温合金表面完整性研究

采用机器人夹持GH4169镍基高温合金来进行砂带磨削试验。对试验装置进行了设计和分析,以确保砂带磨削过程中的磨削压力稳定;采用正交试验获得砂带磨削GH4169时的磨削深度;采用单因素试验确定砂带线速度和磨削压力对GH4169表面完整性的影响规律。试验结果表明：采用粒度为80号的陶瓷磨粒砂带加工GH4169时,其表面粗糙度在0.6~0.7 μm范围内,且随着砂带线速度的增大而减小,随着磨削压力的增大而增大,表面硬度在430~485HV范围内,表面残余应力均为残余压应力,其值在-410~ -60 MPa范围内。     

GH4169镍基高温合金的高温低周疲劳损伤机理

对经过固溶+双时效热处理后的GH4169镍基高温合金进行650℃高温低周疲劳试验,研究了不同应力幅(550,600,650 MPa)下的循环响应特性,并观察了疲劳断口和二次裂纹形貌,分析了不同应力幅下的损伤机理。结果表明:不同应力幅下试验合金均表现出循环软化特性,且随着应力幅的增加,循环软化程度增强;当应力幅为550 MPa时,裂纹的扩展模式为穿晶扩展,二次裂纹主要在夹杂物和滑移带处萌生;当应力幅为650MPa时,裂纹的扩展模式为穿晶-沿晶混合扩展,二次裂纹主要萌生于晶界和滑移带处;试验合金的变形机制由低应力幅时的平面滑移向高应力幅的交滑移转变。     

不锈钢攻丝用新型涂层丝锥的设计

不锈钢作为优良的耐腐蚀材料,在强度和韧性等方面具有优异的使用性能,因此在机器零件制造、制药和化工设备等领域得到了广泛的应用。由于不锈钢良好的塑性和一定的韧性及强度,导致加工硬化现象严重,易对刀具切削刃口造成损伤。在高温下强度高、热传导率低,因此切削温度高,对刀具磨损影响很大,又因其延伸率大,极易形成积屑瘤。这对于不锈钢的加工、尤其是攻丝带来了很大困难。为此,研制了一种表面注入Co离子的高速钢丝锥,     

GH4169高温合金钢加热温度与组织性能研究

本文针对饼重4169合金在不同的热处理温度条件下得到的组织和性能进行研究。通过对GH4169合金金相组织的对比分析和对该合金在不同、的温度下进行高温拉伸实验后的力学性能分析,结果表明金相组织为均匀分布的等轴晶;随藉谥度的升高,合金的抗拉强度越低,塑性越好,舍金的硬度也随温度升高而降低。     

GH4169合金的反常应力松弛行为

对GH4169合金在500,620,720℃下进行了应力松弛、蠕变和热膨胀试验,结合显微组织观察研究了合金的应力松弛行为。结果表明:在500℃和620℃应力松弛试验过程中,GH4169合金的应力随时间的延长反常增大,在蠕变过程中表现为负蠕变应变,而在720℃下合金的应力松弛和蠕变行为均正常;在不同温度热膨胀试验过程中,GH4169合金均出现了收缩现象;γ″相析出使得γ基体的晶格常数减小,是导致GH4169合金在620℃下应力反常增大的主要原因。     

加工铸造高温合金K413专用丝锥的设计

铸造高温合金K413是一种时效硬化型镍基合金钢,材料硬度在40HRC以上。现需在该材料工件上加工M12—6H螺孔。采用普通等径丝锥加工该材料难度很大,加工中丝锥极易发生崩刃或断裂,加工出的螺孔尺寸精度和表面质量难以满足技术要求。为解决这一加工难题,设计了加工K413材料的专用丝锥。     

GH4169断续车削负倒棱参数对刀具寿命影响研究

针对镍基高温合金GH4169的断续车削过程,通过单因素实验的方法,研究了硬质合金刀片刃口负倒棱参数对刀具寿命及加工表面粗糙度的影响规律。通过超景深显微镜与SEM扫描电镜分析了负倒棱参数对刀具磨损机理影响规律,利用有限元仿真从冲击应力与切削温度的角度,对实验结果进行了讨论。结果表明:在研究范围内,随着负倒棱角度与宽度的增加,刀具寿命均呈先增大后减小的趋势,而加工表面粗糙度随负倒棱参数的变化规律不明显,总体上差距不大;适当增加负倒棱角度与宽度可以减小切入切出冲击使得刀具寿命升高,但负倒棱角度与宽度过大使切削温度升高加剧了刀具磨损,从而导致刀具寿命降低。     

微量润滑在GH4169高温合金车削加工中的应用

为提高GH4169高温合金的可加工性,引入了微量润滑（MQL）技术开展该材料的车削加工试验。以表面粗糙度和切削温度为性能指标,分析干切削和MQL切削条件下工艺参数对已加工表面粗糙度和切削温度的影响规律。结果表明：工件表面粗糙度值均随转速的增加而降低,随进给量的增加而增大,随背吃刀量的增加而增大;切削温度则随工件转速、进给量、背吃刀量的增加而上升;相比于干切削加工,MQL切削加工能够获得粗糙度值更小的工件表面,且切削温度更低。该研究方法对于提升GH4169高温合金产品质量和实现绿色切削具有积极的作用。     

新型镍基高温合金长期时效后的组织稳定性及高温性能

利用扫描电镜研究了一种在Nimonic 263合金基础上开发的新型镍基高温合金在850℃长期时效后的组织稳定性及高温性能.结果表明:合金在850℃时效 4 000 h后,主要析出相为γ'相、MC和微量的M23C6;合金时效 4 000 h后未出现长条状的η相,没有发现脆化相δ相的析出,表明合金的组织是稳定的;新合金持久强度比原合金有明显提高.