加工In718时硬质合金涂层刀具的磨损机理

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1、10加工In718时硬质合金涂层刀具的磨损机理*工具技术宋新玉赵军山东大学摘要：采用硬质合金涂层刀具对镍基合金In718进行了车削试验，分析了硬质合金刀具的磨损形态、磨损机理，并给出了不同条件下的刀具寿命。结果表明，涂层硬质合金切削In718时的主要磨损形式为涂层剥落。关键词：In718，磨损机理，刀具寿命，硬质合金涂层刀片We盯Med

2、la】【li锄ofCc础edC盯bidehl船rthln帅ilIgofhconel718SongⅪnyllz}laoJ吼AIxi衄Ict：卟ecoa∞edcarbidetoolisusedfortulTIing0fI

3、r】corlel718．11leTnod鹄锄d“lechaIli锄0ftoolwe甜0fcoaledca出deiI雠nIlasbeen跏lyzed．7‰ll滟i8givenoutindi艉remcorlditi0璐．1he麟ultsshowtllat111咖m0Hdeoft001wear0fcoatedc小bideinsertis山es血cespall．K删础：In718，眦IIlec鼬缸，砌硷，c∞tedc幽dei删1引言镍基高温合金h1718具有良好的耐热性，在高于700℃的高温情况下仍保持其机械性能，被广泛用于航空、航天和原子能工业。镍基合金由

4、于其剪切强度高、加工硬化现象严重、微观结构中有耐磨的硬质颗粒、导热性差等被视为难加工材料[1

5、。与其它材料的加工过程相比，镍基合金的切削加工过程中刀具所承受的切削力较大和切削温度较高。在加工镍基合金的过程中，刀具磨损和刀具寿命是我们必须研究的主要问题。高速干式切削加工具有加工效率高、精度高和切削力较小等特点，且在加工过程中不使用化学切削液，对环境无污染，因此在武器装备、航空航天及汽车制造等行业具有广阔的应用前景。本文研究在干切削条件下用硬质合金涂层刀具车削镍基合金h1718时切削参数对刀具磨损机理和刀具寿命的影响。2切削试验2．1刀具材料采用sEcO

6、公司的硬质合金刀具，材料为CP200，PⅧ涂层，刀片型号卧『MGl20408一MFl。2．2工件材料工件材料IIl718，试件为直径100mm、长度300mm的棒料。其成份、力学性能分别如表l、表2所示。。国家自然科学基金资助项目(项目编号：50575126)全国优秀博士学位论文作者专项资金资助项目(项目编号：200231)收稿日期：2007年12月表lm咖er718的化学元素成分C№SiPSCrNiCoO．04O．08

7、05O．0417．8Ca№PbⅨSeNb

8、，=O．2Im口。=O．2⋯口=30，50，70，90(m／m．m)口=50rn／血口b=O．25哪，=O．1，0．2，O．3，O．4(Ⅱn／r)3试验结果与分析3．1刀具寿命图l所示的是涂层硬质合金刀具在．厂=0．2眦n／r、口。=0．2咖时，不同切削速度(30n∥lIlin、50rn／miIl、70m／111in、90m／rnin)下后刀面平均磨损宽度与切削长度的关系。图中四条曲线有相同的变化趋势：切削初期磨损快速增加；切削中期磨损平稳；切削后期20∞年第42卷№7磨损急剧增加。在其它条件相同的情况下，速度越高刀具磨损得也越快，中间的平稳阶段越短

9、，刀具寿命也较短，切削长度不到150m刀具就开始严重破损。图2所示为涂层硬质合金刀具在秽=50∥而n、口。=0．25-砌的条件下采用不同进给量时(O．1nⅡn／r、O．2眦n／r、0．3眦n／r、0．4肼n／r)后刀面平均磨损宽度与切削长度的关系。图中四条曲线有相同的变化趋势，也符合刀具磨损的三个阶段。当进给量取适当的中间值(o．2，0．3)时刀具磨损速度较慢；当进给量位于适当的中间值之外(0．1咖n／r，0．4眦n／r)时，不论进给量增大还是降低，刀具的后刀面磨损都比较快，加工的工件长度也相对较短。这可能是由于镍基合金本身的导热性差，切削热主要由切

10、屑带走；当厂=0．2rn∥r、O．3肼n／r时，较大的进给量产生较多的切屑，从而改善了散热条件，使刀尖工作温