1. Proprietățile materialelor care contribuie la dificultatea de prelucrare
Rezistență și duritate ridicate la temperaturi ridicate
Inconel 600 păstrează o rezistență semnificativă chiar și la temperaturi de până la 700-900 de grade. În timpul prelucrării, temperatura zonei de tăiere poate depăși 600 de grade, dar materialul nu se înmoaie ca oțelul carbon. Aceasta înseamnă că unealta de tăiere trebuie să reziste continuu la sarcini mecanice mari, ceea ce duce la uzura rapidă a sculei.
Conductivitate termică scăzută
Conductivitatea termică a Inconel 600 este mult mai mică decât cea a oțelului. Ca rezultat, căldura generată în timpul tăierii nu este disipată eficient în piesa de prelucrat sau așchii, ci este concentrată în vârful sculei de tăiere. Această temperatură ridicată localizată accelerează uzura sculei, în special uzura craterului și uzura flancurilor.
Tendință puternică de întărire-la muncă
Lucrarea Inconel 600-se întărește rapid când funcționează la rece-. În timpul prelucrării, materialul de sub muchia de tăiere este deformat plastic, determinând întărirea semnificativă a stratului de suprafață. Dacă unealta se freacă de acest strat întărit (de exemplu, din cauza avansurilor/vitezilor necorespunzătoare sau a deformarii sculei), unealta se poate toci sau chiar așchi rapid.
Duritate și ductilitate ridicate
Aliajul este foarte dur și ductil, rezultând așchii lungi și continui. Aceste așchii sunt greu de spart, se pot înfășura în jurul sculei sau piesei de prelucrat și pot cauza finisare slabă a suprafeței, ciobirea sculei și pericole de siguranță.
Incluziuni abrazive
Inconel 600 conține crom și alte elemente de aliere care formează carburi dure și faze intermetalice. Aceste particule acționează ca abrazive, crescând uzura sculelor, în special atunci când se folosesc scule din carbură.
2. Provocări specifice de prelucrare
Uzura rapidă a sculei
Uzura flancului: cauzată de presiunea mare de contact și abraziunea dintre flancul sculei și piesa de prelucrat.
Uzura craterului: Datorită temperaturii ridicate și afinității chimice dintre materialul sculei și piesa de prelucrat, ceea ce duce la uzura prin difuzie.
Crestătura: apare la adâncimea liniei de tăiere din cauza materialului întărit prin lucru-, provocând concentrații de tensiuni localizate și defecțiuni ale sculei.
Forțe mari de tăiere
Rezistența și tenacitatea ridicate ale Inconel 600 au ca rezultat forțe de tăiere semnificativ mai mari în comparație cu prelucrarea oțelului carbon. Acest lucru necesită mașini-unelte rigide, dispozitive de fixare puternice și unelte stabile pentru a evita vibrațiile și deformarea sculei.
Control slab al cipului
Așchiile continue, stringoase sunt comune, care pot:
interferează cu procesul de tăiere,
deteriora suprafața prelucrată,
provoca ruperea sculei,
și prezintă riscuri pentru siguranță.
Probleme de integritate a suprafeței
Călirea prin lucru-și temperaturile ridicate de tăiere pot duce la:
tensiuni reziduale de suprafață,
modificări microstructurale (de exemplu, benzi de deformare),
durata de viață redusă la oboseală a componentei prelucrate dacă nu este controlată corespunzător.
3. Practici de prelucrare recomandate pentru a reduce dificultățile
În timp ce Inconel 600 este dificil de prelucrat, selectarea corectă a sculelor și a parametrilor poate îmbunătăți rezultatele:
Materiale pentru scule
Carburele cimentate cu granulație fină și acoperiri -rezistente la uzură (de exemplu, TiAlN, TiCN, AlTiN) sunt utilizate în mod obișnuit pentru degroșare și finisare.
Nitrura de bor cubică (CBN) este potrivită pentru finisare cu viteză mare-și strunjire dură, oferind o rezistență excelentă la uzură la temperaturi ridicate.
Uneltele din ceramică (de exemplu, SiAlON) pot fi folosite pentru prelucrarea cu viteză mare-dar necesită mașini foarte rigide și configurații stabile.
Parametrii de tăiere
Vitezele mici de așchiere sunt esențiale pentru a reduce generarea de căldură (de obicei 10–30 m/min pentru sculele din carbură).
Avansurile moderate spre mari contribuie la minimizarea frecării și la reducerea adâncimii stratului întărit de lucru-.
Adâncime de tăiere adecvată pentru a se asigura că unealta pătrunde sub suprafața de lucru-întărită de la trecerile anterioare.
Lichid de răcire și lubrifiere
Sistemele de răcire-de înaltă presiune (70–140 bar) sunt adesea folosite pentru a îmbunătăți spargerea așchiilor, pentru a reduce temperatura sculei și pentru a elimina așchii.
Pentru a reduce frecarea și uzura, sunt preferați lichidele de răcire-pe bază de ulei sau semi-sintetice cu aditivi buni de-presiune extremă (EP).
Geometria sculei
Unghiuri de greblare pozitive pentru a reduce forțele de tăiere și pentru a îmbunătăți fluxul de așchii.
Suporturi și inserții puternice și stabile pentru a rezista la deformare.
Spărgătoare de așchii concepute special pentru materiale dure pentru a promova segmentarea așchiilor.
Strategia de prelucrare
Mașini-unelte rigide și dispozitive de fixare pentru a evita vibrațiile.
Minimizarea proeminenței sculei pentru a crește stabilitatea.
Folosind frezarea în urcare acolo unde este posibil pentru a reduce efectele de întărire-la lucru.
4. Rezumat
Inconel 600 este un material extrem de dificil de prelucrat datorită combinației sale de rezistență la temperatură ridicată, conductivitate termică scăzută, întărire prin lucru-, tenacitate și abraziune. Aceste proprietăți conduc la forțe mari de tăiere, uzură rapidă a sculei, control slab așchiilor și potențiale probleme de integritate a suprafeței. Prelucrarea cu succes necesită o selecție atentă a materialelor sculelor, parametrii de tăiere optimizați, aplicarea eficientă a lichidului de răcire și concentrarea pe rigiditate și stabilitate.
