PFT, Shenzhen
Tilgangur: Mæla bilið á milli karbíð- og keramikinnleggs þegar lokið er við að-snúa Inconel 718 hverflablöðum undir framleiðslu-gólfkælivökvaþrýstingi (7 MPa).
Aðferð: Einn-punktur, full-þáttaprófun með mismunandi skurðarhraða (vc 40–120 m/mín.) og fóðrun (fn 0,05–0,20 mm/r). Endingartími verkfæra- var 0,3 mm slit á hliðum eða skelfilegt brot. Afl, yfirborðsgrófleiki (Ra) og dýpt hvítt lags{10} var skráð.
Niðurstöður: Við vc 80 m/mín. hlupu whisker-styrkt keramikinnskot 2,1 mín fyrir brot en fjarlægðu 4,8× efnið af húðuðu karbíði (GC1115) sem entist í 11 mínútur. Karbíð framleiddi Ra 0,42 µm á móti 0,78 µm fyrir keramik. Hvítt lagsdýpt hélst undir 5 µm fyrir bæði.
Ályktun: Keramik þrefalt MRR þegar hraði meiri en eða jafnt og 80 m/mín og yfirborð Ra Minna en eða jafnt og 0,8 µm er ásættanlegt; karbíð er áfram öruggara fyrir Ra < 0,5 µm eða truflaða skurði.
Carbide Insert vs Keramic Insert fyrir Superalloy túrbínublöð
Nikkel-undirstaða ofurblendiblöð fara úr smiðjunni við 46 HRC og borða verkfærakostnað í morgunmat. Verslanir velja venjulega á milli ofur-harðs karbíts og logandi-hraðra keramikinnlegga án harðra númera. Þessi athugasemd gefur þessar tölur-ekkert markaðsflæði.
2 Rannsóknaraðferðir
2.1 Vinnustykki og vél
Blöndun: Inconel 718, 46 HRC, Ø 85 mm stöng, 250 mm yfirhengi.
Rennibekkur: DMG CTX beta 800, 12 kW, 7 MPa gegnum-verkfærakælivökva, 5 μm staðsetningarendurtekningarhæfni.
2.2 Skurðarverkfæri
| Parameter | Karbíð | Keramik |
|---|---|---|
| Settu inn | CNMG 120408-SF GC1115 | RNGN 120400 WH whisker-styrkt Al₂O₃ |
| Húðun | TiAlN PVD | Engin |
| Rake horn | -6 gráður | -15 gráður |
| Undirbúningur kantsins | 25 µm slípa | 10 µm skrúfa |
2.3 Málsmeðferð
Tvær umferðir á hverja stöng: gróft til 1 mm lager, klára að loka 0,2 mm dýpi.
Stuðningsfylki: vc 40, 60, 80, 100, 120 m/mín × fn 0,05, 0,10, 0,15, 0,20 mm/r.
Stöðvunarviðmið: slit á hliðum VB=0.3 mm eða brúnbrot.
Mælingar: aflmælir (Kistler 9129A) fyrir afl, leysiprófílmælir (Keyence LJ-V7080) fyrir Ra, röntgengeislabrot fyrir hvítt lag.
3 Niðurstöður og greining
3.1 Verkfæralíf
Mynd 1 sýnir endingartíma verkfæra á móti vc. Karbít fylgir klassískri Taylor-halla (n=0.24) sem fellur úr 24 mínútum við 40 m/mín. í 5 mínútur við 120 m/mín. Keramik dreifist á milli 0,7–2,1 mín yfir 80 m/mín vegna hitasprungu.
3.2 Efnisfjarlægingarhlutfall (MRR)
Tafla 1 sýnir MRR á sama-lífslokapunkti-verkfæra.
| vc (m/mín) | MRR karbíð (cm³/mín.) | MRR keramik (cm³/mín.) | Hlutfall |
|---|---|---|---|
| 60 | 1.8 | 4.2 | 2.3 |
| 80 | 2.4 | 11.5 | 4.8 |
| 100 | 3.0 | 14.1 | 4.7 |
3.3 Yfirborðsheilleiki
Ra (µm): karbíð 0,42 ± 0,05; keramik 0,78 ± 0,12.
Hvítt-lagsdýpt: < 5 µm fyrir bæði; engin mælanleg ör-hörkuhækkun.
Afgangsálag: karbíðblöð 120 MPa þjappandi, keramik 180 MPa tog-enn innan OEM marka.
3.4 Power Draw
Karbíð var að meðaltali 2,1 kW; keramik náði hámarki 3,8 kW, innan snælda vara.
4 Umræður
4.1 Slitbúnaður
Karbíð bilaði vegna slits á hliðum auk ör-flögunar, í samræmi við skýrslur Sandvik. Keramik varð fyrir hitaáfallssprungum sem breiddust út frá skáninni, hraðað af kælivökva.
4.2 Efnahagsleg yfirferð-
Með því að nota-gólfkostnaðardrif (innsetningarverð, breyting-með tímanum, snældatíðni) lendir jöfnunarhraði- í 110 m/mín. þar sem 3× MRR úr keramik vegur upp 2× innskotsverð og meiri brotaáhættu.
4.3 Takmarkanir
Aðeins samfelldur skurður; truflaðar skurðir splundruðu keramik í flugprófunum.
Kælivökvaþrýstingur > 8 MPa minnkaði endingu keramiksins um 30%.
4.4 Hagnýtt takeaway
Veldu keramik þegar (a) yfirborð Ra 0,8 µm er ásættanlegt, (b) snælda getur skilað meira en eða jafnt og 100 m/mín., (c) skurðir eru samfelldir. Haltu þig við karbít fyrir endanlega frágang loftþilja eða hvers kyns rifa/axlavinnu.
5 Niðurstaða
Keramik setur inn þrefaldan efnisflutningshraða í Inconel 718 yfir 80 m/mín. en uppfyllir forskriftir fyrir hvítt-lag, en yfirborðsgrófleiki og brotahætta stuðlar að karbíði fyrir Ra < 0,5 µm eða truflaða rúmfræði. Endurtaktu stuðulinn við kælivökvaþrýstinginn þinn til að staðfesta yfirfærslupunktinn áður en þú-vitnar aftur í verkið.