Обработка сплава на основе никеля

Сплавы, содержащие никель, находят широкое применение в различных промышленных отраслях, особенно в авиационных двигателях и горячих компонентах газовых турбин, благодаря своей высокой прочности, устойчивости к коррозии и превосходным термостатическим свойствам по сравнению с традиционными материалами.

Тем не менее, сплавы с содержанием никеля являются одними из самых трудноперерабатываемых материалов. В процессе обработки между инструментом и заготовкой возникает значительная пластическая деформация и интенсивное трение на границе соприкосновения.

Любое улучшение традиционных методов обработки или внедрение новых технологий напрямую связано с возрастанием производительности, что является ответом на растущие требования промышленности.

В качестве эффективной альтернативы традиционной обработке тяжело обрабатываемых материалов выступает термическая обработка. Этот метод значительно улучшает обрабатываемость никелевых сплавов, воздействуя на срок службы инструмента, шероховатость поверхности и усилие резания.

Индекс обрабатываемости материалов оценивается по множеству критериев, таких как срок службы инструмента, усилие резания, требования к мощности и качество поверхности. В настоящее время устойчивость механической обработки является важным критерием при разработке новых технологий и методов. Процесс обработки можно считать успешным, если он приносит пользу экономике, окружающей среде и обществу.

Методы предварительного нагрева

Обычные и современные методы обработки имеют свои плюсы и минусы. Правильный выбор подходящего процесса в зависимости от цели и типа обрабатываемого материала позволяет максимизировать производительность и качество. Гибридные методы обработки представляют собой технологию, способствующую увеличению производительности и улучшению резания материалов при минимальных негативных последствиях для изделий и инструментов. Правильно подобранные параметры обработки и сочетание традиционных и современных методов могут существенно повысить эффективность обработки.

В рамках решения данной задачи была разработана технология обработки никелевых сплавов с использованием тепловой индукции. В процессе обработки применяются различные источники тепла, такие как лазеры, плазменные установки, индукционные катушки и пламенный нагрев. Влияние тепла на свойства материалов учитывается при определении параметров нагрева и обработки. Никелевые сплавы относятся к цветным металлам и имеют схожие характеристики обработки с титаном и нержавеющей сталью. Оборудование и методы нагрева оказывают значительное влияние на обрабатываемость материала.

Цель термической обработки

Цель термической обработки — снижение усилий резания, продление срока службы инструментов, уменьшение вибраций и улучшение качества обработки поверхности. Снижение общей длины резания связано с понижением предела текучести материала на первичной и вторичной плоскостях сдвига.

Термическая обработка увеличивает пластичность материала, что способствует увеличению длины контакта стружки с инструментом. Это снижает нормальные напряжения на инструмент и уменьшает вероятность образования зазубрин на стружке, что в свою очередь снижает колебания усилия резания и динамические нагрузки на инструмент, тем самым продлевая его срок службы.