1. Властивості матеріалу, що ускладнюють обробку
Висока міцність і твердість при високих температурах
Inconel 600 зберігає значну міцність навіть при температурах до 700-900 градусів. Під час обробки температура зони різання може перевищувати 600 градусів, але матеріал не розм'якшується, як вуглецева сталь. Це означає, що ріжучий інструмент має постійно витримувати високі механічні навантаження, що призводить до швидкого зносу інструменту.
Низька теплопровідність
Теплопровідність Inconel 600 значно нижча, ніж у сталі. У результаті тепло, що виділяється під час різання, не розсіюється ефективно в заготовці або стружці, а концентрується в кінчику ріжучого інструменту. Ця локалізована висока температура прискорює знос інструменту, особливо кратерний знос і знос бокової поверхні.
Сильна робота-Схильність до загартовування
Inconel 600 work-швидко твердіє під час-холодної обробки. Під час обробки матеріал під ріжучою кромкою пластично деформується, внаслідок чого поверхневий шар значно зміцнюється. Якщо інструмент стирається об цей загартований шар (наприклад, через неправильну подачу/швидкість або відхилення інструменту), інструмент може швидко затупитися або навіть відколотись.
Висока міцність і пластичність
Сплав дуже міцний і пластичний, що призводить до довгих безперервних стружок. Цю стружку важко зламати, вона може обертатися навколо інструмента чи деталі та спричиняти погану обробку поверхні, відколи інструменту та загрозу безпеці.
Абразивні включення
Inconel 600 містить хром та інші легуючі елементи, які утворюють тверді карбіди та інтерметалічні фази. Ці частинки діють як абразиви, збільшуючи знос інструменту, особливо при використанні твердосплавних інструментів.
2. Специфічні проблеми обробки
Швидкий знос інструменту
Зношування бокової сторони: спричинене високим контактним тиском і стиранням між бокової стороною інструмента та деталлю.
Кратерний знос: через високу температуру та хімічну спорідненість між матеріалом інструменту та заготовкою, що призводить до дифузійного зносу.
Виїмки: відбуваються на глибині лінії різу через-загартований матеріал, спричиняючи локальну концентрацію напруги та поломку інструменту.
Високі сили різання
Висока міцність і в'язкість Inconel 600 призводить до значно вищих сил різання порівняно з механічною обробкою вуглецевої сталі. Для цього потрібні жорсткі верстати, міцні пристосування та стабільні інструменти, щоб уникнути стукоту та відхилення інструменту.
Поганий контроль стружки
Поширені безперервні стружки, які можуть:
перешкоджати процесу різання,
пошкодити оброблену поверхню,
викликати поломку інструменту,
і становлять загрозу безпеці.
Проблеми з цілісністю поверхні
Загартування- та високі температури різання можуть призвести до:
поверхневі залишкові напруги,
мікроструктурні зміни (наприклад, смуги деформації),
зменшений термін служби обробленого компонента втомлюваності, якщо не контролюється належним чином.
3. Рекомендовані методи обробки для пом’якшення труднощів
Хоча Inconel 600 важко обробляти, правильний вибір інструментів і параметрів може покращити результати:
Інструментальні матеріали
Цементовані карбіди з дрібним розміром зерна та -зносостійким покриттям (наприклад, TiAlN, TiCN, AlTiN) зазвичай використовуються для чорнової та чистової обробки.
Кубічний нітрид бору (CBN) підходить для високо-швидкісної обробки та жорсткого точіння, забезпечуючи чудову зносостійкість за високих температур.
Керамічні інструменти (наприклад, SiAlON) можна використовувати для високо-швидкісної обробки, але потребують дуже жорстких машин і стабільних налаштувань.
Параметри різання
Низькі швидкості різання необхідні для зменшення виділення тепла (зазвичай 10–30 м/хв для твердосплавних інструментів).
Подача від середньої до високої допомагає мінімізувати натирання та зменшити глибину затверділого шару.
Достатня глибина різання, щоб інструмент проникав нижче робочої-загартованої поверхні з попередніх проходів.
Охолоджуюча рідина та мастило
-Системи охолодження під високим тиском (70–140 бар) часто використовуються для покращення руйнування стружки, зниження температури інструменту та відведення стружки.
Для зменшення тертя та зношування краще використовувати масляні-або напів-синтетичні охолоджуючі рідини з хорошими-присадками проти екстремального тиску (EP).
Геометрія інструменту
Позитивні передні кути для зменшення сили різання та покращення потоку стружки.
Міцні, стійкі тримачі та пластини для захисту від прогину.
Стружколоми, спеціально розроблені для твердих матеріалів, щоб сприяти сегментації стружки.
Стратегія обробки
Жорсткі верстати та кріплення для уникнення вібрації.
Зведення інструменту до мінімуму для підвищення стабільності.
За можливості використовуйте фрезерування, щоб зменшити-ефекти зміцнення.
4. Підведення підсумків
Inconel 600 є дуже складним матеріалом для механічної обробки через поєднання високотемпературної міцності, низької теплопровідності, робочого-зміцнення, міцності й абразивності. Ці властивості призводять до високих сил різання, швидкого зносу інструменту, поганого контролю над стружкою та потенційних проблем із цілісністю поверхні. Успішна обробка вимагає ретельного вибору матеріалів інструменту, оптимізованих параметрів різання, ефективного застосування охолоджувальної рідини та зосередження на жорсткості та стабільності.
