GH3128高溫合金圓棒切削加工難易度
GH3128鎳基高溫合金在高溫環(huán)境下使用時(shí)保持熱強(qiáng)度和高溫氧化性,常用于發(fā)動(dòng)機(jī)高溫部件的制造材料和航海設(shè)備暴露部件,。由于該金屬在高溫下的優(yōu)良性能使其加工制造非常困難,,研究通過(guò)GH3128鎳基高溫合金銑削實(shí)驗(yàn),結(jié)合數(shù)學(xué)模型研究該金屬的切削機(jī)理,。
學(xué)者主要研究GH3128鎳基高溫合金切削過(guò)程的切削力和表面加工質(zhì)量的切削力、切削參數(shù)的合理制定,、機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)等以切削力為主要參考依據(jù),,表面粗糙度是目前測(cè)定加工質(zhì)量好壞的最常用參數(shù),也常用于指導(dǎo)切削參數(shù)的選擇,。因此,,切削力和加工質(zhì)量對(duì)該材料的加工應(yīng)用具有非常重要的意義。
GH3128很少有相關(guān)加工參數(shù),,因此采用灰色相關(guān)性和模糊綜合評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)該材料的加工性,。在評(píng)價(jià)過(guò)程中,對(duì)于模糊的綜合評(píng)價(jià)中高斯所屬度函數(shù)的缺點(diǎn),,通過(guò)構(gòu)建新函數(shù)代替原所屬度函數(shù),,大大簡(jiǎn)化了評(píng)價(jià)過(guò)程,降低了計(jì)算成本,,提高了金屬材料加工性評(píng)價(jià)方法的應(yīng)用性,。結(jié)合現(xiàn)有金屬材料的加工性等級(jí)表,估計(jì)材料GH3128的加工性等級(jí),,參考等級(jí)其他金屬材料的切削參數(shù),,合理制定材料GH3128的切削參數(shù)。
材料GH3128鎳基高溫合金在CAXA雕刻銑削中心進(jìn)行單要素試驗(yàn)和正交試驗(yàn),。該實(shí)驗(yàn)使用硬質(zhì)合金銑刀,,該工具表面有AlTi涂層。
由于實(shí)驗(yàn)收集的切削力信號(hào)中結(jié)合了許多噪音信號(hào),,常用的功率譜密度法和過(guò)濾器過(guò)濾方案不能適用于實(shí)驗(yàn)收集的切削力信號(hào),。因此,過(guò)濾時(shí)使用功率譜密度分析和小波轉(zhuǎn)換相結(jié)合的方法,,分解切削力信號(hào),,獲得含有低噪音的力信號(hào),提高切削力的可靠性。
根據(jù)試驗(yàn)數(shù)值分別確立了切削力和表面粗糙度的古典線性回歸模型,,在回歸模型的假設(shè)條件驗(yàn)證時(shí),,采用Globaltest檢驗(yàn)法進(jìn)行了量化驗(yàn)證,提高了模型的正確性,。建立機(jī)械學(xué)習(xí)模型時(shí),,對(duì)6種機(jī)械學(xué)習(xí)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)性能,分析各切削參數(shù)的重要性,。
當(dāng)然如果你想要了解GH3128鎳基高溫合金切削過(guò)程的切削力和表面加工質(zhì)量的切削力的,,可以聯(lián)系上海墨鉅特殊鋼資料部,是的,,GH3128的切削力和加工難度跟材料的成分有什么密不可分的聯(lián)系,。
那下面,就附帶整理下,,GH3128基礎(chǔ)的成分性能數(shù)據(jù)吧,,以便大家參閱。
GH3128是以鎢,、鉬固溶強(qiáng)化并用硼,、鈰、鋯強(qiáng)化晶界的鎳基合金,,具有高的塑性,,較高的持久蠕變強(qiáng)度以及良好的抗氧化性和沖壓、焊接等性能,。其綜合性能優(yōu)于GH3044和GH3536等同類鎳基固溶合金。適合制造在950℃下長(zhǎng)期工作的航空發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室火焰筒,、加力燃燒室殼體,、調(diào)節(jié)片及其他高溫零、部件,,主要產(chǎn)品為冷軋薄板,,也可供應(yīng)熱軋板、棒材,、鍛件,、絲材和管材。
1,、GH3128 材料牌號(hào):GH3128(GH128,,紅星11號(hào))
2、GH3128 相近牌號(hào):
3,、GH3128 材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):
4,、GH3128 化學(xué)成分:見(jiàn)表1-1。
表1-1 %
C≤ | Si≤ | Mn≤ | P≤ | S≤ | Cr≥ | Ni≥ | Mo≥ | Cu≤ |
0.05 | 0.80 | 0.50 | 0.013 | 0.013 | 19.0-22.0 | 余量 | 7.50-9.0 | |
N≤ | Al≤ | Ti≤ | Fe≤ | B≤ | Zr≤ | W≤ | Ce≤ | |
- | 0.40-0.08 | 0.40-0.80 | 0.20 | 0.005 | 0.06 | 7.50-9.0 | 0.05 |
注:B、Ce,、Zr按計(jì)算量加入,。
5、GH3128 熱處理制度:交貨狀態(tài)固溶溫度為1140~1180℃,,空冷,。高溫性能經(jīng)1200℃補(bǔ)充固溶處理后進(jìn)行檢驗(yàn)。
6,、GH3128 品種規(guī)格和供應(yīng)狀態(tài):供應(yīng)的冷軋薄板δ0.8~4.0mm,、熱軋板δ4~14mm、冷拉焊絲d0.3~10mm,。冷軋板和熱軋板于固溶和酸洗后供應(yīng),;焊絲于冷拉、半硬或固溶和酸洗狀態(tài)供應(yīng),。
7,、GH3128 熔煉和鑄造工藝:非真空或真空感應(yīng)爐加電渣重熔。
8,、GH3128 應(yīng)用概況與特殊要求:合金適用于制造在950℃以下工作的航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室和加力燃燒室零部件,,使用效果良好。
二,、GH3128 物理及化學(xué)性能:
1,、GH3128 熱性能:
(1)、GH3128(GH128)熔化溫度范圍:1340~1390℃[1],。
(2),、GH3128(GH128)熱導(dǎo)率:見(jiàn)表2-1。
表2-1[2]
θ/℃ | 18-100 | 18-200 | 18-300 | 18-400 | 18-500 | 18-600 | 18-700 | 18-800 | 18-900 | 18-1000 |
α/10-6℃-1 | 11.25 | 11.86 | 12.68 | 12.80 | 13.37 | 13.68 | 14.46 | 15.19 | 15.66 | 16.29 |
(3),、GH3128 線膨脹系數(shù):見(jiàn)表2-2,。
(4)、GH3128 熱擴(kuò)散率:見(jiàn)表2-3,。
表2-2[2]
θ/℃ | 18-100 | 18-200 | 18-300 | 18-400 | 18-500 | 18-600 | 18-700 | 18-800 | 18-900 | 18-1000 |
α/10-6℃-1 | 11.25 | 11.86 | 12.68 | 12.80 | 13.37 | 13.68 | 14.46 | 15.19 | 15.66 | 16.29 |
2,、GH3128密度: ρ=8.81g/cm3[2]。
3,、GH3128電性能:電性阻率表2-4,。
4、GH3128磁性能: 合金無(wú)磁性,。
表2-3[2]
θ/℃ | 25 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
Q/(10-6m2/S)) | 2.30 | 2.49 | 2.78 | 3.08 | 3.39 | 3.69 | 3.88 | 4.16 | 3.92 | 4.16 |
表2-4[2]
θ/℃ | 17 | 850 | 900 | 950 | 1000 | 1050 | 1100 | 1150 |
p/(10-6Ω.M)) | 1.37 | 1.42 | 1.39 | 1.40 | 1.39 | 1.38 | 1.38 | 1.39 |
5,、GH3128化學(xué)性能:
(1)、GH3128抗氧化性能:合金在空氣介質(zhì)中試驗(yàn)100h后的氧化速率見(jiàn)表2-5,。
表2-5[1]
θ/℃ | 900 | 1000 | 1100 |
氧化速率/(g/(m2·h)) | 0.055 | 0.236 | 0.269 |
(2),、耐腐蝕性能: 海洋性燃?xì)飧g性能見(jiàn)表2-6,。
表2-6[3]
試驗(yàn)制度 | 試樣尺寸/mm | 失重/(mg/cm2) | 宏觀檢查 |
900℃,27h | 1.5×15×30 | 2.2 | 表面完好 |
注:試驗(yàn)條件是空氣與燃料之比為39:1,,鹽氛濃度為106×10-6,,燃料為0號(hào)柴油。
三,、GH3128力學(xué)性能:GH3128標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能見(jiàn)表3-1,。
表3-1
品種 | 試樣狀態(tài) | θ/℃ | 拉伸性能 | 持久性能 | ||||
σb/MPa | δ5/% | σ/MPa | δ/mm | t/h | δ5/% | |||
不小于 | ||||||||
熱軋板 | 交貨狀態(tài) | 20 | 735 | 40 | - | - | - | - |
交貨狀態(tài)+1200℃,空冷 | 950 | 175 | 40 | - | - | - | - | |
冷軋薄板 | 交貨狀態(tài) | 20 | 735 | 40 | - | - | - | - |
交貨狀態(tài)+1200℃,,空冷 | 950 | 175 | 40 | 規(guī)范Ⅰ | >1.2 | ≥23 | 實(shí)測(cè) | |
規(guī)范Ⅱ | ≥1.5 | ≥100 | 實(shí)測(cè) |
注:持久性能的初次檢驗(yàn)按規(guī)范Ⅰ進(jìn)行,。按規(guī)范Ⅰ進(jìn)行檢驗(yàn)不合格時(shí),允許按規(guī)范Ⅱ重新檢驗(yàn),。
四,、GH3128(GH128) 組織結(jié)構(gòu):
1、GH3128相變溫度:
2,、GH3128時(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線:μ相的析出曲線見(jiàn)圖4-1,。
3、GH3128合金組織結(jié)構(gòu):合金在固溶狀態(tài)為單相奧氏體組織,,含有少量細(xì)小均勻分布的TiN和M6C,。在長(zhǎng)期時(shí)效過(guò)程中析出M6C、μ,、αw和M23C6相,。μ相的析出溫度范圍是700~1050℃,最大析出量為3.49%,。M23C6相在700~800℃時(shí)效后析出,,析出量?jī)H為0.14%。aw相是在900℃長(zhǎng)期時(shí)效后發(fā)現(xiàn)的,,200h達(dá)到析出高峰,,其量為0.86%。斷續(xù)延長(zhǎng)時(shí)效時(shí)間,,板出量下降。時(shí)效時(shí)間對(duì)析出量的影響見(jiàn)圖4-2,。
五,、GH3128(GH128)工藝性能與要求:
1、鋼錠鍛造時(shí)裝爐溫度不高于700℃,,終鍛溫度大于900℃,。
2、該合金的晶粒度平均尺寸與鍛件的變形程度,、終鍛溫度密切相關(guān),。
3,、合金可以用氬弧焊、點(diǎn)焊,、縫焊等方法焊接,。
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