Gia Công Hợp Kim Chịu Nhiệt Cao Cần Lưu Ý Những Điều Gì

Trong gia công cơ khí, hợp kim chịu nhiệt thường có độ cứng cao tạo ứng suất khi gia công cũng rất cao, nhưng nhìn chung là vật liệu này rất khó gia công (khó gia công hơn cả inox). Do đó, gia công hợp kim chịu nhiệt đòi hỏi phải có những kỹ thuật riêng, đòi hỏi có những dụng cụ có kết cấu riêng để đạt được hiệu suất gia công tối ưu nhất.

GIA CÔNG HỢP KIM CHỊU NHIỆT CAO CẦN LƯU Ý NHỮNG ĐIỀU GÌ

Hợp kim chịu nhiệt là gì ?

Hợp kim chịu nhiệt cao (high temperature alloys) hay còn được gọi là siêu hợp kim (super alloy): là hợp kim có nền là các nguyên tố Fe, Ti, Ni và Co. Hợp kim chịu nhiệt cao có rất nhiều ưu điểm: độ bền cao ngay cả khi ở trong môi trường nhiệt độ rất cao (300 ~ 2200 °C); chống oxy hóa và chống ăn mòn tốt; có độ dẻo cao và độ bền mỏi tốt. Hợp kim chịu nhiệt cao là vật liệu thành công trong các ứng dụng mà inox không thể giải quyết được.

Ứng dụng của hợp kim chịu nhiệt ?

Chính vì có những đặc điểm trên, nên loại vật liệu này thường được sử dụng rất rộng rãi. Tuy nhiên, gia thành vật liệu hợp kim này khá đắt so với các loại còn lại.

Chính vì vậy, nó có thể được sử dụng rất rộng rãi. Tuy nhiên, giá thành vật liệu hợp kim chịu nhiệt cao khá đắt. Do đó, hợp kim chịu nhiệt cao hiện mới được sử dụng trong 3 ngành chính là: hàng không vũ trụ; hóa dầu và y khoa.

Vì có tính chịu nhiệt cao nên quá trình gia công cũng khác biệt hơn, hợp kim chịu nhiệt được xếp vào nhóm riêng, Kí hiệu nhóm hợp kim chịu nhiệt cao là S, và kí hiệu màu sắc là màu dam cam.

Trong nhóm S, thường được phân thành các nhóm nhỏ dựa trên nền các nguyên tố hợp kim:

1) Hợp kim nền Ti: T40, TiAl6V4.

2) Hợp kim nền Fe: Incoloy 800, Incoloy 901, Discalloy (Độ cứng: 180-300 HB).

3) Hợp kim nền Ni: Inconel 718, Nimonic 75, Waspalloy (Độ cứng: 180-380 HB).

4) Hợp kim nền Co: Stellite 21, Steelite 32, Haynes 25 (Độ cứng: 300-400 HB).

Các hợp kim dựa trên nền Fe và Ni có cấu trúc Austenitic, mang lại các tính năng như độ dẻo cao và khả năng dính dao (hiện tượng lẹo dao), tạo ra hoạt động gia công dẻo giống như thép không gỉ (inox) austenit. Ngoài ra, các hợp kim này được thiết kế cho các ứng dụng ở nhiệt độ cao mà vẫn giữ được độ bền ở nhiệt độ hình thành phoi trong quá trình gia công, tạo ra sự kiểm soát phoi khó khăn. Khả năng dẫn nhiệt ít hơn nhiều so với thép và các vật liệu phổ biến khác và nhiệt độ luôn cao ở các cạnh cắt của dụng cụ cắt.

Hợp kim nền Co là vật liệu khó gia công nhất trong nhóm S. Chúng là sự kết hợp khả năng chống mài mòn cơ học tuyệt vời, đặc biệt là ở nhiệt độ cao, với khả năng chống ăn mòn rất tốt. Thành phần của nó dựa kim loại nền là Co (Cô ban) cùng với Cr (Crom), W (Vonfram), C (Carbon) và Si (Si-líc). Vật liệu này gây ra mài mòn và tăng đáng kể tốc độ hao mòn dụng cụ cắt (mòn cạnh và góc cắt).

Hợp kim nền Ti: Sự kết hợp giữa Titan và Oxy mang lại một đặc tính không ăn mòn cho vật liệu này, do lớp trơ (khoảng 0,01mm) trên bề mặt có chứa TiO2. Nếu có một số phá hủy trên bề mặt, sự có sẵn Oxy thì bề mặt này ngay lập tức được xây dựng lại. Nó làm cho vật liệu này rất phù hợp cho các bộ phận động cơ phản lực, bánh răng hạ cánh, bộ trao đổi nhiệt và nhiều bộ phận khác trong ngành hàng không vũ trụ (ví dụ: bộ phận kết cấu).
Các mẩu làm bằng Titanium có thể được sử dụng trong các môi trường xâm thực cần thiết.

Các vấn đề gặp phải khi gia công hợp kim chịu nhiệt cao:

Sự dính cứng xảy ra khi kim loại gia công dính cứng lại tại đầu lưỡi cắt, đặc biệt là dụng cụ cắt kém, bị biến dạng dẻo. Lớp dính cứng này làm khó cắt hơn trong các bước cắt tiếp theo hoặc các gia công tiếp theo. Nó làm tăng khả năng hao mòn dụng cụ cắt, và dẫn đến dụng cụ cắt không thể gia công tiếp tục được.

Sự gia nhiệt được tạo ra trên vùng gia công không được phân tán nhanh chóng như khi gia công thép và inox. Nó làm tăng các nguy cơ Biến dạng dẻo, và cũng dẫn đến dụng cụ cắt không thể gia công tiếp tục được.

Để giảm hiện tượng lẹo dao, dụng cụ cắt phải có lưỡi cắt sắc và có góc sau dương.

Vì vậy, kết cấu hình học của lưỡi cắt của dụng cụ cắt sẽ được thiết kế theo từng nhóm vật liệu trong nhóm S như sau:

Về tốc độc cắt khi gia công: thông thường hợp kim chịu nhiệt cao rất khó gia công vì phạm vi tốc độ cắt rất hẹp:

Nếu tốc độ cắt quá thấp, vật liệu sẽ dính vào lưỡi cắt.

Nếu nó quá cao, số lượng lớn các thành phần hóa học tạo ra sự mài mòn trong lưỡi cắt. Nguy cơ biến dạng dẻo cũng tăng đáng kể.

Để đạt hiệu quả cao khi gia công hợp kim chịu nhiệt cao, chúng ta cần phải:

  1. Tránh rung: Giảm nguy cơ gãy vỡ mảnh dao.
  2. Chất làm mát cung cấp hơn mức cần thiết: Loại bỏ sự tăng nhiệt từ vùng cắt.
  3. Chú ý giới hạn tốc độ: Trên Nhóm vật liệu này, điều rất quan trọng là không vượt quá giới hạn tốc độ, tốc độ cắt chỉ vượt quá 5% là có thể làm hỏng mảnh dao.

Tóm lại, để gia công tốt hợp kim chịu nhiệt độ cao, điều rất quan trọng là chú ý đến chế độ cắt, chủ yếu là tốc độ cắt và tốc độ ăn dao. Vì chúng có phạm vi ứng dụng rất hẹp được đề xuất cho kết quả tốt. Điều quan trọng cần lưu ý là, chỉ có tốc độ cắt được tối ưu hóa mới có thể đạt được hiệu suất mong đợi và một thay đổi nhỏ trên nó có thể thay đổi tuổi thọ công cụ rất lớn.

* Mong rằng bài viết trên có thể giúp ích cho bạn trong việc tìm hiểu những lưu ý khi gia công hợp kim chịu nhiệt, nếu bạn có thắc mắc gì về bài viết thì hãy liện vệ với VNS Group chúng tôi, chúng tôi rất sẵn lòng hỗ trợ bạn.

ĐƠN VỊ NHẬP KHẨU VÀ PHÂN PHỐI MÁY CNC SIÊU ÂM

Thông tin liên hệ Công ty TNHH Thương Mại Kỹ Thuật Quốc Tế VNS

Tư vấn kỹ thuật và báo giá:

0969 666 603 (Mr. Nam: Sales Manager)

0917.664.680 (Mr. Ngoan: Sales Manager)

0978 100 711 (Mr. Hồng: Techinal Manager)

HotLine: 028 2200 3333

Email : Info@vnsgroup.com.vn | HoangNam.Agpps@gmail.com

Website : www.vnsgroup.com.vn | www.khinen.com.vn | www.vnsgroup.net

Quý khách hàng vui lòng liên hệ để được tư vấn những Option cao cấp hơn giúp tăng hiệu suất hoạt động, tuổi thọ của máy hàn siêu âm nhựa cũng như giảm thời gian bảo trì lắp đặt.

Bài viết liên quan
error: Content is protected !!
0969.6666.03
chat-active-icon