硬质合金刀具刃口缺陷(二)

硬质合金刀具经过磨削加工后,切削刃上会出现缺陷,这些缺陷会引起切削过程不稳定,影响加工表面质量,降低硬质合金刀具使用寿命。切削刃表面通常会产生以下缺陷:毛边、刃区微缺口、残余应力以及刃区表面的钴浸出。

3.残余应力
硬质合金刀具由于其材质、结构和制造工艺等因素的影响,在制造和刃磨过程中,会在刀具的表面或内部不均匀地积聚剩余能量,表现为残余应力和应力集中。残余应力和应力集中的存在,使刀具在切削过程中对应力与热应力比较敏感,容易产生疲劳裂纹和崩刃,导致刀具耐用度下降甚至损坏。

4.钴浸出
在磨削硬质合金刀具的过程中,磨削液不仅仅可以降低磨削温度,而且可起到提高磨削质量和磨削效率的作用,因此在加工中得到广泛使用。国内天津大学研究生张好强分析了硬质合金中钴元素浸出的机理,以及使用油酸三乙醇胺与硼砂作为切削液中的添加剂。实验表明这种方法可以抑制硬质合金刀具中钴元素的浸出,从而提高了刀具的使用寿命,降低了切削液对人体的危害。磨削硬质合金刀具时采用磨削液有可能使硬质合金中的钴浸出。钴作为硬质合金的粘结剂,它的浸出将大大降低硬质合金刀具的抗机械冲击力和使用寿命。

硬质合金刀具


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硬质合金刀具刃口缺陷(一)

硬质合金刀具经过磨削加工后,切削刃上会出现缺陷,这些缺陷会引起切削过程不稳定,影响加工表面质量,降低硬质合金刀具使用寿命。切削刃表面通常会产生以下缺陷:毛边、刃区微缺口、残余应力以及刃区表面的钴浸出。

1.毛边
硬质合金刀具切削刃上存在很多突出的刺状物或飞边,称之为毛边。毛边很小,肉眼无法观察到,毛边看似薄弱,实则相当顽固,仅使用一般磨削,很难将其彻底磨掉。切削过程中,毛边对加工表面有滑擦作用,影响加工表面的质量;此外毛边很容易崩掉或者发生卷曲,都会造成切削刃刃口卷曲或者崩刃,进而影响了刀具的切削性能。

2.微缺口
硬质合金刀具刃口经过普通砂轮或金钢石砂轮刃磨后,存在不同程度的微观缺口,这些微观缺口是肉眼无法观察到的,微观缺口的宽度一般在 0.01~0.05mm,宽度较大的在 0.1mm 以上。切削过程中刀具刃口微观缺口极易扩展,如刀具豁口的延伸、磨损的加剧、崩刃等现象会随之而来,加快刀具磨损和损坏。如果磨削后对刀具的刃口进行钝化处理,刀具的刃口变得光滑,就消除了豁牙、锯齿和裂纹等缺陷。

硬质合金刀具


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怎样切削加工钨合金

以钴、镍作粘结剂用粉末冶金法烧结成的钨合金密度大,称为高密度合金,也称高比重合金。这类合金可以通过锻造或热处理来提高其致密度和强度。通常钨合金的抗拉强度为σb>981MPa,硬度为>HRC40。

钨合金的导热系数比纯钨小,切屑呈颗粒状,刀――屑接触长度短,切削温度很高,容易产生刀瘤和粘结磨损。切削钨合金要求刀具材料导热性好,抗弯强度和韧性较高,红硬性好。推荐选用碳化钨基细晶粒超细晶粒硬质合金,如YDl5、YM051等。
       
切削钨合金时,刀具要求锋利,又要保证刃口强度。刀具几何参数可选用:γO=-8o、αO=8o、Κr=75o、rε=0.5mm。切削用量可选用:νC=38m/min,f=0.24mm/r,ap=1mm。切削时不加切削液。

钨合金


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硬质合金刀具刃口钝化的重要性

把比较锋利并且不够光滑整齐的硬质合金刀具切削刃加工成具有特定的、光滑的形状,大多是倒圆刃和瀑布刃,这个加工过程称为刃口钝化。中国是制造业大国,硬质合金刀具的消耗量连续居世界首位,然而,国内生产的刀具,与进口刀具在性能和寿命方面相比,存在很大差距。从国外引进的数控机床或者生产线所使用的刀具,其刃口已经全部经过钝化处理,大大降低了刀具的成本,同时也带来了巨大的经济效益。

硬质合金刀具材料、几何参数、结构以及切削用量影响和决定刀具的使用寿命。好的硬质合金刀具刃口型式和刃口钝化质量也能提高刀具的寿命。因此,刀具刃口的状况好坏也是不可忽视的因素。随着对刀具精度、稳定性要求的提高,它的重要性会更加突出。刃口钝化过程就是消除切削刃缺陷和钝化切削刃的过程,可以提高刀具的切削稳定性,增加刀具的可靠性和改善工件表面质量。刃口钝化改变了切削刀具的切削刃几何形状、切削刃微形貌以及切削刃附近刀具表面的粗糙度。合理的刃口钝化处理能增加切削刃的强度、减少崩刃、消除切削刃的原有缺陷、增加硬质合金刀具寿命,同时可以为涂层处理提供良好的刀具表面。

硬质合金刀具


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钨合金飞机配重的应用

钨合金飞机配重的应用:
1. 飞行控制系统
钨合金配重通常用于优化飞行控制性能,如方向舵,升降舵和副翼,比其他传统材料如钢或铅都有较大优势。
2. 转子叶片
直升机旋翼桨叶要求最佳的平衡。钨合金可以装在单个叶片在制造过程中出现不平衡的位置,如在直升机平衡器中。
3. 螺旋桨
钨合金配重可以装入故障安全装置,以避免超速问题。

飞机的轻量化要求空载轻、配重体积小,以减少燃料消耗。钨合金产品的高密度大大减小了组件的物理尺寸。这样可以更容易控制重量分配,增加控制机制的灵敏度。当大量材料需要被放置在一个狭小的空间里,钨合金成为最理想的材料。

钨合金飞机配重
 

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