镍基高温合金的 5 个金属切削技巧

镍及其合金表亲难以切割，但镍的耐腐蚀性和强度使其成为众多应用的理想选择，包括航空航天和其他关键制造业。就如何使用这种重要材料以及如何充分利用您的切割工具获得清晰、简洁的建议。

作为元素周期表上的第 28 号，镍于 1751 年首次分离出来。它的名字来源于德国矿工相信红棕色金属，当时被称为“kupfernickel”（翻译为“魔鬼的铜”）使他们生病.实际上，他们的病是因为他们从瑞典的钴矿中取出的矿石中含有大量的砷。

镍是一种极其重要的金属。与铬一起，它是所有合金元素中最重要的元素之一，用于各种钢、不锈钢和高温合金。它坚韧、耐腐蚀，并具有出色的强度和冲击性能。常见的镍合金类型包括 Inconel、Hastelloy、Waspaloy，不锈钢包括 304、316 和 17-4 等。考虑到锋利的刀具和正确的切削参数，纯镍的车削或铣削难度并不大，尽管 Ni-Span-C 902 和 Monel K-500 等镍合金的机械加工性能等级为 15% 或更低。如果您目前正在使用或即将使用这种具有挑战性的材料，您应该了解以下几点。

1。保持镍合金金属切削工具的涂层和锋利

镍及其各种合金在加工过程中往往会变硬。有几种方法可以解决这个问题。首先，刀具应具有正前角和锋利的刃口。因为它比硬质合金更脆，所以高速钢可能会很好地工作，尽管在这种情况下必须保持相当低的切削速度，通常以每分钟 100 表面英尺或更低作为起点。

根据合金的不同，坚韧的优质 PVD ​​涂层硬质合金通常会提供最佳的刀具寿命和生产率，尽管一些切削刀具供应商建议使用陶瓷或金属陶瓷作为替代品——对他们的建议持开放态度。 CBN 可用于硬化 17-4 PH 和类似的热处理合金。尽可能使用圆形刀片或具有正导角的刀片，以尽量减少开槽。可变螺旋和可变长槽立铣刀有助于消除导致颤振的谐波。如果使用高速钢，钻头应该有锋利的横刃和一个 135 度的开口。保持工具锋利，在灾难发生前尽早更换。

2。在镍合金切割中保持刚性

对于任何加工应用来说，使设置尽可能刚性是一个很好的建议，尤其是对于镍和含镍合金等超坚韧金属。对于铣削操作，热装刀柄通常是首选，液压或机械铣削夹头紧随其后。将侧锁支架留在工具箱中。同样，应尽可能使用液压夹具，即使这意味着投资新的虎钳和卡盘。悬伸必须保持在最低限度，以避免工具偏斜和随之而来的颤振。这可能是研究减振镗刀的好时机，如果您的机床配备如此齐全，请务必了解并使用其防颤功能。

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3。为了延长刀具寿命，请积极使用进给和速度

刀具寿命有问题？您的第一反应可能是放松进给并减慢主轴。馊主意。所有切削刀具制造商都提供推荐的表面速度、切削深度和进给率范围。当麻烦来袭时，最好争取这些参数的上端并更积极地削减，而不是更少。然而，这样做首先取决于刚才提到的几点——刚性设置——以及使用正确等级的切削工具。最重要的是，学会识别故障模式——在镍基材料中，切削线深度和积屑瘤 (BUE) 很常见，如果不及时解决，这两种情况都会导致灾难性的工具故障。

4.选择正确的刀具路径

正确的编程策略至关重要。摆线刀具路径提供一致的切屑负载并防止对切削刀具和工件等的冲击。由于镍基合金坚韧，步距应远低于铣刀半径，进给速度相对较高。反之，车削的最小切深应不小于刀尖半径，如果可能，最好是该半径的几倍。使用按钮式和类似切削刀具几何形状的高进给铣削技术将力向上驱动到主轴，从而最大限度地减少偏转。进出切削在 CNC 车床和加工中心上都很有效。避免住在角落里。

5。找到“金发姑娘”区：记录您的参数和切割条件

寻找加工高镍合金的最佳位置需要反复试验。您可以通过开发可预测的、经过测试的流程来避免意外故障，但这反过来又需要记录已尝试过的工具、等级、涂层和切削参数，以及每种工具的结果。采取婴儿步骤。不要害怕超出制造商的建议，但在离开机器之前确保过程稳定。如果您有，请使用您的机床或刀具库的刀具寿命管理功能来监控刀具已经切割了多长时间 - 如果没有，请使用笔和纸以老式方式记录刀具寿命。如果你能从插入中得到 15 分钟，那你就算幸运了。镍加工不是部落知识、二班秘密或不受控制的工艺变化的时间。获取文档。

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