بي إف تي، شنتشن
الغرض: تحديد الفجوة بين الكربيد والسيراميك عند الانتهاء من -تدوير شفرات توربين Inconel 718 تحت الإنتاج-ضغط سائل التبريد الأرضي (7 ميجا باسكال).
الطريقة: تجربة عاملية كاملة-نقطة واحدة تختلف في سرعة القطع (vc 40–120 م/دقيقة) والتغذية (fn 0.05–0.20 مم/r). كانت نهاية عمر الأداة-نقطة تآكل للجانب بمقدار 0.3 مم أو كسر كارثي. تم تسجيل الطاقة وخشونة السطح (Ra) وعمق الطبقة البيضاء.
النتائج: عند VC 80 م/دقيقة، تم تشغيل إدخالات السيراميك المقوى بالشعيرات لمدة 2.1 دقيقة قبل الكسر ولكنها أزالت 4.8× مادة الكربيد المطلي (GC1115) التي استمرت لمدة 11 دقيقة. أنتج الكربيد Ra 0.42 ميكرومتر مقابل 0.78 ميكرومتر للسيراميك. ظل عمق الطبقة البيضاء-أقل من 5 ميكرومتر لكليهما.
الاستنتاج: السيراميك MRR الثلاثي عندما تكون السرعة أكبر من أو تساوي 80 م / دقيقة وسطح Ra أقل من أو يساوي 0.8 ميكرومتر مقبول؛ يظل الكربيد أكثر أمانًا بالنسبة لـ Ra <0.5 ميكرومتر أو التخفيضات المتقطعة.
إدراج كربيد مقابل إدراج السيراميك لشفرات التوربينات Superalloy
تترك الشفرات المصنوعة من السبائك الفائقة المصنوعة من النيكل- الصياغة عند درجة حرارة 46 HRC وتستهلك ميزانيات الأدوات على الإفطار. تختار المتاجر عادةً بين-الكربيد فائق الصلابة والسيراميك المتوهج-الذي لا يحتوي على أرقام صلبة. تقدم هذه الملاحظة هذه الأرقام-دون أي زغب تسويقي.
2 طرق البحث
2.1 الشغل والآلة
السبيكة: إنكونيل 718، 46 HRC، قطر 85 مم، تعليق 250 مم.
المخرطة: DMG CTX beta 800، 12 كيلووات، 7 ميجا باسكال من خلال -مبرد الأداة، إمكانية تكرار تحديد الموضع 5 ميكرومتر.
2.2 أدوات القطع
| المعلمة | كربيد | سيراميك |
|---|---|---|
| إدراج | CNMG 120408-SF GC1115 | RNGN 120400 WH شارب -Al₂O₃ مقوى |
| طلاء | تيالن بي في دي | لا أحد |
| زاوية أشعل النار | -6 درجة | -15 درجة |
| إعداد الحافة | 25 ميكرون شحذ | 10 ميكرون الشطب |
2.3 الإجراء
تمريرتان لكل شريط: مخزون خشن يصل إلى 1 مم، والانتهاء حتى عمق 0.2 مم النهائي.
المصفوفة العاملية: VC 40، 60، 80، 100، 120 م/دقيقة × fn 0.05، 0.10، 0.15، 0.20 مم/ص.
معايير التوقف: تآكل الجانب VB=0.3 ملم أو كسر في الحافة.
القياسات: مقياس القوة (Kistler 9129A) للطاقة، ومقياس تعريف الليزر (Keyence LJ-V7080) لحيود الأشعة Ra وX- للطبقة البيضاء.
3 النتائج والتحليل
3.1 عمر الأداة
يوضح الشكل 1 عمر الأداة مقابل VC. يتبع الكربيد منحدر تايلور الكلاسيكي (n=0.24) الذي ينخفض من 24 دقيقة عند 40 م/دقيقة إلى 5 دقائق عند 120 م/دقيقة. ينتشر السيراميك بين 0.7-2.1 دقيقة فوق 80 م/دقيقة بسبب التكسير الحراري.
3.2 معدل إزالة المواد (MRR)
يقارن الجدول 1 MRR عند نفس نقطة -نهاية عمر الأداة-.
| فك (م/دقيقة) | كربيد MRR (سم³/دقيقة) | سيراميك MRR (سم³/دقيقة) | نسبة |
|---|---|---|---|
| 60 | 1.8 | 4.2 | 2.3 |
| 80 | 2.4 | 11.5 | 4.8 |
| 100 | 3.0 | 14.1 | 4.7 |
3.3 سلامة السطح
رع (ميكرومتر): كربيد 0.42 ± 0.05؛ السيراميك 0.78 ± 0.12.
عمق الطبقة البيضاء-: < 5 ميكرومتر لكليهما؛ لا يوجد ارتفاع في الصلابة الدقيقة -يمكن قياسها.
الإجهاد المتبقي: أوراق الكربيد بقوة ضغط 120 ميجا باسكال، وقوة شد السيراميك 180 ميجا باسكال-لا تزال ضمن حدود OEM.
3.4 سحب الطاقة
بلغ متوسط الكربيد 2.1 كيلو واط. بلغ السيراميك ذروته عند 3.8 كيلو واط، ضمن احتياطي المغزل.
4 مناقشة
4.1 آليات التآكل
فشل الكربيد بسبب تآكل الجانب بالإضافة إلى التشققات الدقيقة-، بما يتفق مع تقارير ساندفيك . استسلم السيراميك لشقوق الصدمة الحرارية المنتشرة من الشطب، والتي تم تسريعها بواسطة المبرد.
4.2 التقاطع الاقتصادي-.
باستخدام محركات تكلفة الأرضية-(إدراج السعر، التغيير-بمرور الوقت، معدل المغزل)، وصل التعادل-إلى 110 م/دقيقة حيث يفوق معدل معدل العائد للسيراميك 3× سعر الإدخال 2× ويزيد خطر الخردة.
4.3 القيود
القطع المستمر فقط؛ التخفيضات المتقطعة حطمت السيراميك في الاختبارات التجريبية.
ضغط سائل التبريد > 8 ميجاباسكال يقلل من عمر السيراميك بنسبة 30%.
4.4 الوجبات الجاهزة العملية
اختر السيراميك عندما يكون (أ) السطح Ra 0.8 ميكرومتر مقبولًا، (ب) يمكن للمغزل أن يقدم أكبر من أو يساوي 100 م/دقيقة، (ج) تكون التخفيضات مستمرة. الصق بالكربيد من أجل اللمسة النهائية النهائية للجنيح أو أي فتحة/عمل للكتف.
5 الاستنتاج
يُدرج السيراميك معدلات إزالة ثلاثية للمواد في Inconel 718 أعلى من 80 م/دقيقة مع تلبية مواصفات الطبقة البيضاء -، ولكن خشونة السطح ومخاطر الكسر تفضل الكربيد بالنسبة لـ Ra < 0.5 ميكرومتر أو الهندسة المتقطعة. قم بتكرار المعامل عند ضغط سائل التبريد لديك لتأكيد نقطة التقاطع قبل إعادة -نقل المهمة.