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1、2010年第44卷l53用于加工Inconel718的切削刀具发展现状1,2112李刘合,杨海健,陈五一,朱剑豪12北京航空航天大学;香港城市大学摘要:镍基高温合金Inconel718具有熔点高、热传导率低、加工硬化现象严重的特点,被认为是最难加工的金属材料之一。近年来,随着航空航天、能源动力技术的飞速发展,Inconel718高温合金的应用越来越多,其高速、高效切削的加工需求也日益扩张,其切削工艺的制定、尤其是切削刀具的选择越来越重要。本文综述了常用于加工In-conel718的刀具(高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼)及其涂层刀具的加工性能,分析了不同涂层对于刀具寿命和工件表面质
2、量的影响,对硬质合金刀具和陶瓷刀具作了详尽的对比分析。最后,对高速钢、陶瓷、硬质合金和立方氮化硼刀具切削Inconel718的应用情况进行了总结,给出了Inconel718高温合金切削加工刀具选择的有益参考。关键词:Inconel718;高速钢;硬质合金;陶瓷;涂层中图分类号:TG506.1文献标志码:AReviewonInconel718CuttingToolsLiLiuhe,YangHaijian,ChenWuyi,Paul.K.ChuAbstract:SupperalloyInconel718isoneofthehardestmachiningmaterialsbecauseo
3、fitshighmeltingpoint,lowthermalconductivityandwork-hardeningathightemperatures.Rapiddevelopmentintheaeronautic,astronauticandenergyindustryhasraisedtherequirementsformachiningespeciallyusedincutting.Ithasthusbecomemoreimportanttoselectthesuitablecuttingtoolsinmachiningapplications.Inthispaper,s
4、everaltoolsforcuttingnicke-lbasedalloysareintroducedandtheyincludehigh-speedsteel,carbide,ceramics,andboronnitride.Wefocusourattentiononcarbideandceramics,theeffectsofdifferentcoat-ingsonthetoollifeandsurfacequality.Inaddition,commonapplicationsofhighspeedsteels,ceramics,carbideandboronn-itride
5、toolsaresummarized.UsefulreferencesareprovidedwithrespecttocuttingtoolsmadeofInconel718.Keywords:Inconel718;highspeedsteel;carbide;ceramic;coating1引言Inconel718合金(相当于国产牌号GH4169)是美国国际镍公司于上世纪五十年代末最先研制成功的镍铬沉淀硬化高温合金。合金中镍含量为50%-55%,其余元素有Cr、Nb、Mo等。该合金在高温环[5]境中具有屈服强度高、塑性好的特点,同时还具有良图1几种金属的加工性能对比好的成型性能、较
6、高的耐腐蚀性能、高温抗氧化性能Inconel718的难加工性包括两个方面:一是加工以及耐辐射性能。与一般用面心立方Ni3(Al,Ti)件的表面质量难以保证,需要多次切削才能达到使(Cc)进行沉淀强化的高温合金不同,Inconel718的沉用要求;二是刀具的磨损极其严重,刀具使用寿命淀相和基体之间共格畸变较大,致使该合金在高温短。而刀具的磨损及使用寿命又会影响到工件的表环境中依然具有很高的热强性、良好的抗氧化性和面质量,因此,在Inconel718的切削加工过程中,研焊接性能,广泛应用于制造航空发动机涡轮盘、压气究不同工艺下刀具的摩擦磨损机理、刀具材料及其[1-4]机盘、轴和承力环等受
7、力转动件。切削参数的匹配显得尤为重要。镍基合金在高温下仍具有较高强度,容易加工镍基高温合金影响刀具磨损和使用寿命的因素硬化,使其切削加工十分困难,是最难加工的材料之很多,最主要的有以下几点:一。若将45#钢的可切削性设为100%,则In-(1)切削力。Inconel718合金含有许多高熔点金conel718的相对可切削性仅为6%-20%(见图1)。属元素,构成组织结构致密的奥氏体固溶体,合金的塑性好,原子结构十分稳定,需要很大能量才能使原子脱离平衡位置,因
