Inconel 718 retains >600 MPa ávöxtunarstyrkur við 650 gráðu, sem gerir það ómissandi fyrir hverfla diska og brennslufóðringa [1]. Hefðbundin vinnsla hefur í för með sér skjótan slit á verkfærum og togstreitu, sem skerðir þreytuárangur [2]. Hybrid cryogenic - Laser Assisted Machining (CLAM) hefur sýnt fram á möguleika til að draga úr þessum málum [3], en samt sem áður eru kerfisbundin gögn undir dæmigerðu hitauppstreymi af skornum skammti. Þessi rannsókn magngreinir afköst samloka gegn grunnflóðakælingu með tölfræðilega hönnuðum tilraunum og eðlisfræði - byggð hitamódel.

2 Rannsóknaraðferðir
2.1 Tilraunahönnun
Taguchi L9 rétthyrnd fylking var valin til að lágmarka tilraunakeppni meðan hún tók fyrst - samspil (tafla 1). Óháðar breytur: Skurðarhraði (VC), fóður (F) og vökvi - köfnunarefnisþrýstingur (P). Háð breytur: Líf verkfæranna (T), flank slit (VB), ójöfnur á yfirborði (RA), afgangsálag (σr).

Tafla 1 Factor stig fyrir L9 fylki
Stig|VC (M Min⁻¹)|F (mm Rev⁻¹)|P (MPA)
1 | 30 | 0.05 | 2
2 | 60 | 0.10 | 4
3 | 90 | 0.15 | 6

Inconel 718 Machining parts

2.2 Efni og verkfæri
Vinnustykki: Lausn - meðhöndluð og aldur Inconel 718 (AMS 5662), hörku 44 ± 1 klst. Skurðarinnskot: Sandvik CNMG 120408-PM, bekk 1105 (Tialn-Tin fjöllaga, 3,5 µm). Verkfærahafi: PSBNR 2525M12, nálgunarhorn 75 gráðu, hrífa 6 gráðu, úthreinsun 5 gráðu.

2.3 Tæki
Vélverkfæri: DMG - Mori NLX 2500 SY, hámark snælda 4.000 snúninga á mínútu. Cryogenic afhending: tvískiptur - stútvökvi - Köfnunarefniskerfi (þrýstingur 0–8 MPa, flæði 3–12 L Min⁻¹). Laser pre - hiti: 500 w trefjar leysir (λ=1070 nm), blettþvermál 2 mm, aflþéttleiki 15 kW cm⁻².

2.4 Gagnaöflun
Kraftar mældir með Kistler 9129AA Triaxial Dynamometer; Merki sem sýni voru tekin við 20 kHz og lágt - framhjá síað við 1 kHz. Tool -chip viðmót hitastig sem er tekið með tvöföldum - bylgju pyrometer (1,5–1,8 µm, 1 kHz). Leifar streita ákvarðað með x - geislameðferð (sin²ψ aðferð, cr - k geislun) við 50 µm þrep. Yfirborðs ójöfnur skráð með Alicona Infinitefocus G5 (0,01 µm lóðrétt upplausn).

2.5 Varma líkan
Johnson - COOK CONSITIUTIVE breytur voru endurskoðaðar úr Split - Hopkinson prófum við 25–800 gráðu og 10⁻³ - 10⁴ S⁻¹ stofn. Spáð var að hitastigshækkun á aðal klippusvæði með vinnslukenningu Oxley ásamt hitaskipta stuðlum sem fengnir voru úr innrauða hitameðferð.

3 Niðurstöður og greining
3.1 Líf verkfæranna og slitakerfi
Mynd 1 sýnir framvindu flank slit undir þremur kælingarstefnum. Clam sýndi samræmda klæðnað landvöxt (VB=0.3 mm við 28,7 mín.), En flóðkæling náði tólinu - lífsviðmiðun við 12,1 mín. SEM -örmyndir leiddu í ljós ríkjandi dreifingar slit í flóðakælingu, bæld í samloka með lægra hitastigi viðmóts (ΔT ≈ 200 gráðu).

3.2 Heiðarleiki yfirborðs
Mynd 2 andstæður RA og leifar streitu snið. Samloka framleiddi RA=0.31 ± 0,02 µm, samanborið við 0,47 ± 0,05 µm við kælingu flóða. Leifarálag í samloka var áfram þjöppun (−380 ± 45 MPa) til 150 µm dýpi; Flóðkæling myndaði togspennu (+120 ± 30 MPa) við 50 µm.

3.3 Árangur þreytu
Þrír - punktar beygja (ASTM E466) við 650 gráðu sýndu tvíþætta aukningu á hringrásum í bilun (2,6 × 10⁵) fyrir samloka sýni miðað við flóð - kælt stjórntæki (1,3 × 10⁵). Fractrography staðfesti upphaf sprungu færðist frá yfirborði yfir í sub - yfirborð, í samræmi við þjöppunar leifar streitu.

3.4 Líkan staðfesting
Spáð aðal klippa - hitastig svæði sem samið var um innan 8 % frá gögnum um pyrometry yfir allar breytur samsetningar (R²=0.92). Kvarðaða hitamódelið gerir kleift að vinna að skipuleggjendum fyrir - Veldu skurðarbreytur sem viðhalda hitastigi viðmóts undir 650 gráðu og lágmarka dreifingu.

4 umræða
4.1 Klæðist á kúgunarbúnaði
Lægra hitastig viðmóts undir samloka hindrar oxun tialn og dregur úr dreifingu kóbaltbindiefnis í flísina og lengir verkfæralíf. Laser pre - hiti mótar hitauppstreymi frá kryógenþotum og kemur í veg fyrir ör - flís sem sést í fyrri kryógenískri - aðeins rannsóknir [4].

4.2 Stressmyndun leifar
Þjöppunarálag er upprunnið frá skjótum kryógenískum slökkt á vélinni. Laser pre - Hitið offsetur óhóflega kælingu, kemur í veg fyrir brothætt fasa kjarni (Δ- ni₃nb) sem gæti haft áhrif á sveigjanleika [5].

4.3 Takmarkanir
Tilraunir notuðu stöðuga beygju; Truflað skurður sem er dæmigerður fyrir mölun getur breytt hitaskipting og leifarálagi. Ekki var tekið á efnislegum anisotropy í fölsuðum diskum. Efnahagslegt mat á vökva - Köfnunarefnisnotkun á móti framleiðni er í bið.

4.4 Hagnýt áhrif
Samloka gerir kleift að þurr eða nálægt - þurr vinnslu á Inconel 718 íhlutum fyrir þjónustu allt að 650 gráðu og dregur úr kælivökvaúrgangi um 78 % og verkfæragjöf um 40 %. Samþætting með aðlögunarstýringu byggð á raunverulegu - tíma hitauppstreymi er mælt með því að bæta upp slit á innskot og breytileika á vinnustykki.

5 Ályktanir
Samloka lengir verkfæri líf 2.4 - brjóta saman og tvöfaldar þreytu Líf Inconel 718 íhluta með því að halda uppi þjöppunarálagi og lágu yfirborðs ójöfnur við 650 gráðu. Gildir hitauppstreymislíkanið veitir endurskapanlegan ramma fyrir val á færibreytum. Framtíðarstörf ættu að einbeita sér að mölunarrannsóknum og greiningu á kostnaði við lífsferil.

maq per Qat: Inconel 718 Vinnsla fyrir hátt - hitastigsforrit, Kína Inconel 718 Vinnsla fyrir há - Hitastig framleiðendur, birgjar, verksmiðja