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第
42
卷第
3
期
2010
年
5
月
四川大学学报(工程科学版)
JOURNAL
OF
SICHUAN
UNIVERSITY (ENGINEERING SCIENCE EDITION)
文章编号
:10ω-3087
(2010)
03
-0
206
-0
5
涂层硬质合金刀具锐削粉未冶金
高温合金的切削性能研究
乔阳,艾兴,刘战强,赵军
(山东大学机械工程学院,高效洁净机械制造教育部重点实验室,山东济南
25
∞
61)
Vo
1.
42
No.3
May
2010
摘
要:针对粉末冶金高温合金材料的统削特性,选择了合理的镜刀盘和刀片材质。通过刀具磨损与寿命对比试
验优选出了最佳的刀片几何参数,并给出了镜削过程中硬质合金镜刀片的典型磨、破损形态。研究结果表明:
Ti
AlN
-TiN
涂层硬质合金刀片适于精镜粉末冶金高温合金,在
30
-70
m/
min
的优削速度范围内,刀具寿命可达
20
-108
min
。由于材料切削温度高和机械冲击严重,涂层刀具的主要失效形式为:崩刃和前刀面的剥落,其主要机理
为高温条件下磨粒磨损、粘结磨损、扩散磨损和疲劳损坏的综合作用。
关键词:粉末冶金高温合金;涂层硬质合金;切削性能;磨损机理;刀具破损
中图分类号
:TG501
文献标识码
:A
Study
on
Cutting Performance of Coated Carbide Tools in Milling
of Powder Metallurgy Superalloy
QIAO
Yang
,Al
Xing ,
UU
Zh
α
n-qL
α
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,
ZHAO
Jun
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of
Mechanical
Eng.
,
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Mechanical
地
nufacture
,
Mi
ni
町
d
田
ucation
,
Jinan
250061
, China)
Abstract:
Based on the analysis of milling characteristic , reasonable geometric parameters of milling cutler and coa-
ted carbide grade were selected. Reasonable geometric parameters of insert were also selected through contrast ex-
periment of tool wear resistance and tool life
, and typical wear and failure form of coated carbide tools
during
出
e
milling process were presented.'
1t
was shown that TiAIN - TiN coated carbide is the proper tool material for the
milling process of powder metallurgy superalloy, and the cutting tool life has reached
to
20
- 108 min
wi
出
in
the
cutting speed region of
30
-70
m/
min. Because of the high milling temperature and severe mechanical shock, main
wear and failure form of experimental inserts
can
be described as chipping and peeling off
in
the rake face ,
the
pri-
mary mechanisms are abrasive
,.
adhesion , diffusion and fatigue failure.
Key
words:
powder metallurgy superalloy; coated carbide tool; cutting performance; wear mechanism; failure
现代高性能航空发动机的发展对高温合金的使
用温度和性能的要求越来越高,由于粉末冶金高温
收稿日期
:2009
-06 -14
基金项目:国家重点基础研究发展计划资助项目
(2009C
町
2
斜。
2)
作者简介:乔阳(1
984
- )
,男,博士生.研究方向:高效切削加
工.
E-mail: qiaoyang@mai
l.
scu.edu.cn
合金具有良好的耐磨损、耐腐蚀、抗冲击以及自润滑
性和隔音性,其在航空领域得到了广泛的应用
[1]
。
但是粉末冶金材料由于其强度高、多孔性以及微观
组织中存在硬质相,从而导致了在实际生产中存在
刀具磨损失效、刀尖钝化严重,加工效率低,加工质
量不稳定等问题
[2]
一般只能在低速进行加工。
目前对粉末冶金高温合金的切削加工进行的研
究并不系统,而且主要集中在车削方面
[3
-8]
就削鲜