CNC Machining Hastelloy: วัสดุเครื่องมือตัด กลยุทธ์การใช้น้ำหล่อเย็น และการปรับต้นทุนให้เหมาะสม

ฮาสเตลลอยไม่ใช่โลหะผสมชนิดเดียว - แต่เป็นตระกูลซูเปอร์อัลลอยที่มีนิกเกิล-โครเมียม-โมลิบดีนัม- ซึ่งพัฒนาโดย Haynes International ซึ่งมีชื่อเสียงในด้านความต้านทานต่อสภาพแวดล้อมการกัดกร่อนที่รุนแรงที่สุดในโลก เกรดที่มีการตัดเฉือนกันอย่างแพร่หลายที่สุดคือ Hastelloy C-276 (UNS N10276) ซึ่งมีองค์ประกอบที่ระบุคือ Ni~57%, Mo 15–17%, Cr 14.5–16.5%, W 3–4.5%, Fe 4–7% โดยมีคาร์บอนน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.01% และซิลิคอน น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.08% ส่วนประกอบที่ทำให้แข็ง - ชิ้นงานสูง-นี้เป็นเหตุผลว่าทำไมจึงตัดเฉือนได้ยาก และเหตุใดพารามิเตอร์สแตนเลสมาตรฐานจะทำให้เครื่องมือของคุณเสียหายอย่างรวดเร็ว

บทความนี้จัดทำขึ้นเพื่อตอบคำถามสามข้อที่ร้านค้า CNC และวิศวกรฝ่ายจัดซื้อถามบ่อยที่สุด:

1. วัสดุเครื่องมือตัดและรูปทรงใดที่ใช้งานได้จริงกับ Hastelloy C-276
2. แนวทางการใช้น้ำหล่อเย็นแบบใดที่ช่วยป้องกันการสึกหรอของเครื่องมืออย่างรวดเร็วและให้พื้นผิวสมบูรณ์ที่ยอมรับได้
3. คุณจะเพิ่มประสิทธิภาพต้นทุนรวมของการตัดเฉือน - ไม่ใช่แค่ต้นทุนเครื่องมือ แต่รวมถึงรอบเวลาและต้นทุนการตั้งค่าได้อย่างไร

อะไรทำให้ Hastelloy ยากที่จะตัด

[ที่มา] Dudley, B. (ed.), "ข้อมูลทางเทคนิคของโลหะผสม Hastelloy C-276" Haynes International; คู่มือการตัดเฉือน, ASM International, เล่ม. 16.

เมื่อคมตัดสัมผัสกับ Hastelloy เป็นครั้งแรก วัสดุจะเปลี่ยนรูปเป็นพลาสติกใต้ปลายเครื่องมือ เนื่องจากโลหะผสมนิกเกิลมีค่าการนำความร้อนต่ำ (ประมาณ 11–12 W/m·K ที่อุณหภูมิห้อง หรือประมาณ 1/3 ของเหล็ก) ความร้อนที่เกิดขึ้นที่บริเวณแรงเฉือนจึงไม่สามารถหลบหนีได้อย่างรวดเร็ว ความร้อนนี้เมื่อรวมกับภาระทางกลที่หนักหน่วง ทำให้เกิดการแข็งตัวของความเครียดอย่างรวดเร็ว ผลลัพธ์ที่ได้คือชั้นที่บางและแข็งมาก - บางครั้งมีถึง 350–400 HB ภายในเครื่อง - ซึ่งชิปได้ "ชุบแข็งล่วงหน้า- ก่อนที่คมตัดของเครื่องมือจะทะลุผ่านเข้าไป

คุณสมบัติของวัสดุสามประการรวมกันทำให้ Hastelloy C-276 เป็นหนึ่งในโลหะผสมเชิงพาณิชย์ที่ตัดเฉือนยากที่สุด-:

• อัตราการแข็งตัวของงาน-: ถึง ~80% ของความแข็งสุดท้ายภายใน 10–15% ของการเสียรูปทั้งหมด
• ค่าการนำความร้อนต่ำ: ความร้อนจะกระจุกตัวอยู่ที่คมตัด แทนที่จะกระจายไปที่เศษหรือชิ้นงาน
• ความแข็งแรงสูงที่อุณหภูมิสูง: คงไว้ประมาณ 70–80% ของความแข็งแรงของผลผลิตของอุณหภูมิห้อง-ที่ 600 องศา ซึ่งจำกัดข้อดีของการอ่อนตัวของการตัดที่ความเร็วสูง-

Hastelloy เปรียบเทียบกับโลหะผสมที่ยากอื่น ๆ ได้อย่างไร?

เครื่องจักร Hastelloy C-276 ที่ความเร็วประมาณ 30–50% ของความเร็วของเหล็กสเตนเลส 316L และสร้างความร้อนเพิ่มขึ้น 2–3 เท่าที่ส่วนต่อประสานชิปเครื่องมือ ทำให้สามารถเทียบได้กับการตัดเฉือน Inconel 718 ที่มีความยาก แต่มีปริมาณโมลิบดีนัมและทังสเตนสูงกว่า ซึ่งช่วยเร่งการสึกหรอจากการเสียดสี

วัสดุเครื่องมือตัด: อะไรใช้งานได้จริง

สำหรับการกลึงและการกัด Hastelloy C-276 ลำดับชั้นของเครื่องมือที่แนะนำคือ: คาร์ไบด์เคลือบ CVD- (Al₂O₃/TiCN/Al₂O₃ หลายชั้น-) มากกว่าหรือเท่ากับคาร์ไบด์ที่เคลือบ PVD AlTiN > เซอร์เม็ต > เซรามิก SiAlN > CBN (สำหรับการเก็บผิวละเอียดเท่านั้น) ไม่แนะนำให้ใช้คาร์ไบด์ที่ไม่เคลือบผิวสำหรับการดำเนินการผลิต

วัสดุเครื่องมือแต่ละชนิดให้ความแตกต่าง-ที่แตกต่างกันระหว่างความแข็งขณะร้อน ความคงตัวทางเคมี และความเหนียวแตกหัก ตัวเลือกจะขึ้นอยู่กับการทำงาน (การกัดหยาบกับการเก็บผิวละเอียด) เกรด Hastelloy ที่เฉพาะเจาะจง และโรงงานให้ความสำคัญกับอายุการใช้งานเครื่องมือ ผิวสำเร็จ หรือต้นทุนหรือไม่

เหตุใดคาร์ไบด์ที่เคลือบ CVD- จึงเป็นค่าเริ่มต้นของอุตสาหกรรมสำหรับการผลิต

คาร์ไบด์เคลือบหลายชั้น CVD- (Al₂O₃/TiCN/TiN บนซับสเตรตคลาส K-) เป็นตัวเลือกที่คุ้มค่าที่สุด-สำหรับการตัดเฉือน CNC ในการผลิตของ Hastelloy C-276 เนื่องจากชั้น Al₂O₃ ภายนอกให้ความเสถียรทางเคมีที่ดีเยี่ยมที่อุณหภูมิสูง ในขณะที่ชั้นย่อย TiCN เพิ่มความเหนียวในการแตกหัก และชั้นบนสุด TiN ต้านทานการเกิดขอบที่ก่อตัวขึ้น

การเคลือบ Al₂O₃ มีความเสถียรทางอุณหพลศาสตร์เมื่อมีนิกเกิล - โดยจะไม่ทำปฏิกิริยากับวัสดุชิ้นงานที่อุณหภูมิการตัดทั่วไป (600–900 องศา ) นี่เป็นสิ่งสำคัญ: การสึกหรอของเครื่องมือในการตัดเฉือนโลหะผสมนิกเกิลมีลักษณะทางเคมีเป็นส่วนใหญ่ ไม่ใช่แค่การเสียดสีทางกลเท่านั้น ชั้นกลาง TiCN ช่วยให้ซับสเตรตมีความต้านทานต่อการแตกร้าวจากความร้อนภายใต้การตัดกระแทก (การกัด)

[แหล่งที่มา] Abele, E. et al., "เครื่องมือเคลือบสำหรับการตัดเฉือนโลหะผสมนิกเกิลแบบแห้ง-", พงศาวดาร CIRP – เทคโนโลยีการผลิต, 2015

สำหรับวัสดุพิมพ์ ให้ใช้เกรนคาร์ไบด์ละเอียด- (ขนาดเกรนน้อยกว่าหรือเท่ากับ 1 μm) ที่มีปริมาณโคบอลต์ 6–10% ปริมาณโคบอลต์ที่ต่ำกว่า (6%) ให้ความแข็งและความต้านทานการสึกหรอสูงขึ้น โคบอลต์ 10% ให้ความเหนียวที่ดีกว่าสำหรับการตัดกระแทก เลือกตามประเภทการดำเนินการ:

เน้นความแกร่ง- (การตัดสะดุด การแทงลึก): 8–10% Co, K-class (เทียบเท่า KC9140)

ความแข็ง-ที่เน้น (กลึงต่อเนื่อง ผนังบาง): 6% Co,-เกรนละเอียด (เทียบเท่า KC5010)

PVD AlTiN: ควรใช้เมื่อใดและเพราะเหตุใด

คาร์ไบด์ที่เคลือบ PVD AlTiN- เป็นที่นิยมมากกว่า CVD สำหรับชิ้นส่วนที่มีผนังบาง- เครื่องมือที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก- (ดอกเอ็นมิลล์ < Ø12 มม.) และการตัดเฉือนที่มีข้อจำกัดด้านความแข็งแกร่งของชิ้นงาน เนื่องจากการเคลือบ PVD จะให้การเคลือบที่บางกว่าและแข็งแกร่งกว่า โดยไม่มีความเค้นตกค้างจากแรงดึง ซึ่งอาจทำให้เกิดการบิ่นที่คมตัดบนเครื่องมือที่ละเอียด

การเคลือบ PVD AlTiN (วางไว้ที่ 400–500 องศา ซึ่งต่ำกว่า 900–1,000 องศาของ CVD มาก) จะรักษาความเหนียวดั้งเดิมของซับสเตรตไว้ การเคลือบ AlTiN ก่อให้เกิดโครงสร้างชั้น Al₂O₃+TiN ที่หนาแน่นในระหว่างการตัด ทำให้ต้านทานการเกิดออกซิเดชันได้สูงถึงประมาณ 900 องศาที่หน้าคายเครื่องมือ

คำแนะนำเฉพาะ: สำหรับการกลึง Hastelloy C-276 ที่ความเร็วตัด 30–60 ม./นาที ให้ใช้เม็ดมีด PVD AlTiN ที่มีคมตัดคม (รัศมีการเหลา 0.02–0.03 มม. สำหรับการเก็บผิวละเอียด, 0.03–0.05 มม. สำหรับการกัดหยาบ) ไม่แนะนำให้ใช้การเหลาที่หนักกว่า (T-) - โดยจะดันวัสดุแทนที่จะตัด ซึ่งจะทำให้งานแข็งตัวมากขึ้นอย่างมาก

เซรามิกและ CBN: เมื่องานทำให้ต้นทุนเหมาะสม

ขอแนะนำให้ใช้เม็ดมีดเซรามิก SiAlN สำหรับการกัดหยาบความเร็วสูง-ของ Hastelloy C-276 (ความเร็วตัด 150–300 ม./นาที) ซึ่งรอบเวลาเป็นสิ่งสำคัญ และสามารถปรับต้นทุนสินค้าคงคลังของเครื่องมือได้ด้วยอายุการใช้งานเครื่องมือที่ยาวนานขึ้น 5–8 เท่า เมื่อเทียบกับคาร์ไบด์ CBN สงวนไว้สำหรับการเก็บผิวละเอียดที่ต้องการ Ra < 0.8 μm เท่านั้น

Ceramic tools should be considered a process decision, not just a tool selection: they require rigid setups (no slender overhangs > 4× diameter), stable machine spindles (>15,000 รอบต่อนาทีสำหรับเม็ดมีดขนาดเล็ก) และสารหล่อเย็นน้ำท่วมเพื่อป้องกันการแตกร้าวจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน โลหะผสมนิกเกิลนิยมใช้ SiAlN มากกว่า Al₂O₃ เนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อน ( µs 5.5 × 10⁻⁶/ องศา ) อยู่ใกล้เหล็กมากกว่า ช่วยลดความเครียดจากการไล่ระดับความร้อนที่คมตัดระหว่างการใช้สารหล่อเย็น

[แหล่งที่มา] Ezugwu, EO & Bonney, J., "ผลของสารหล่อเย็นแรงดันสูง-ต่ออายุการใช้งานของเครื่องมือเมื่อกลึง Ni-Inconel 718 ที่ใช้ Ni-" ASME Journal of Manufacturing Science and Engineering, 2004

CBN (คิวบิกโบรอนไนไตรด์) มีความแข็งขณะร้อนสูงสุดเมื่อเทียบกับวัสดุเครื่องมือเชิงพาณิชย์ใดๆ แต่ไม่ค่อยมีการใช้สำหรับการกัดหยาบ Hastelloy เนื่องจากมีเปราะภายใต้แรงกระแทกทางกลสูงของการตัดกระแทก แอปพลิเคชันนี้จำกัดอยู่ที่:

• การกลึงขั้นสุดท้ายของรูเจาะและเส้นผ่านศูนย์กลางภายในที่ผิวสำเร็จเป็นสิ่งสำคัญ
• การตัดขั้นสุดท้ายของบ่าวาล์วและส่วนประกอบปั๊มอย่างต่อเนื่อง (Ra น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.4 μm)
• การกลึงเกลียวความเร็วสูง-ของ Hastelloy โดยที่คาร์ไบด์ไม่สามารถรักษารูปทรงได้

เม็ดมีดรูปทรงและการเตรียมขอบ

สำหรับ Hastelloy C-276 รูปทรงเม็ดมีดที่แนะนำคือ: รูปทรงไวเปอร์สำหรับการเก็บผิวละเอียด (มุมคายขนาดใหญ่ พื้นที่คมตัดที่ขยาย) มุมคายลบมาตรฐาน (CNMG / CNGA) สำหรับการกลึงทั่วไป และดอกกัด-จมูกหรือมุม-มนสำหรับการกลึงโปรไฟล์ 3D คมตัดจะต้องคมเสมอ - คมตัดที่ทื่อจะทำให้งานแข็งตัวมากเกินไปและสึกหรอเป็นหลุมอย่างรวดเร็วในทันที

พารามิเตอร์การตัด: ตารางอ้างอิงที่ใช้งานได้จริง

สำหรับการกลึง CNC ของ Hastelloy C-276 ให้ใช้ความเร็วตัด 30–60 ม./นาที (คาร์ไบด์) หรือ 80–150 ม./นาที (เซรามิก SiAlN) อัตราป้อน 0.1–0.25 มม./รอบสำหรับการกัดหยาบ และ 0.05–0.12 มม./รอบสำหรับการเก็บผิวละเอียด และความลึกของการตัด 1.5–4.0 มม. (การกัดหยาบ) หรือ 0.25–1.0 มม. (การเก็บผิวละเอียด) อย่าปล่อยให้เครื่องมืออยู่นิ่ง - การตัดอย่างต่อเนื่องถือเป็นสิ่งสำคัญ

พารามิเตอร์ที่แนะนำสำหรับการกัด Hastelloy C276

สำหรับการกัด CNC ของ Hastelloy C-276 ให้ใช้ความเร็วตัด 35–60 ม./นาที (ดอกกัดเอ็นมิลคาร์ไบด์) หรือ 120–250 ม./นาที (จมูกเซรามิก SiAlN-) ระยะกินลึกตามแนวแกน (ae) 0.3–1.5× เส้นผ่านศูนย์กลางเครื่องมือ หน้าสัมผัสในแนวรัศมี (ap) 0.5–3.0 มม. และอัตราป้อนงานต่อฟัน (fz) 0.03–0.08 มม./ฟัน ควรหลีกเลี่ยงการกัดร่องเต็ม - ใช้การกัดแบบปีนหน้าสัมผัสในแนวรัศมีน้อยกว่าหรือเท่ากับ 50% ของเส้นผ่านศูนย์กลางหัวกัด

เหตุใดความเร็วในการตัดจึงต้องต่ำ?

กลไกการสึกหรอที่โดดเด่นจะเปลี่ยนไปตามความเร็วตัด:

• Vc < 40 ม./นาที: การสึกหรอจากการเสียดสีเป็นหลักและการบิ่นที่ขอบจากคาร์ไบด์ทุติยภูมิชนิดแข็งใน Hastelloy
• Vc=40–60 ม./นาที: การเสียดสีที่สมดุล + การสึกหรอทางเคมี - ช่วงคาร์ไบด์ที่เหมาะสมที่สุด
• Vc > 80 ม./นาที: การแตกร้าวด้วยความร้อนตั้งฉากกับคมตัด + การสึกหรอแบบแพร่กระจายอย่างรวดเร็ว
• Vc > 150 ม./นาที (เซรามิก): ความล้าทางอุณหพลศาสตร์ - ต้องการ SiAlN โดยเฉพาะ ไม่ใช่ Al₂O₃

ความหมายเชิงปฏิบัติ: ร้านค้าที่พยายาม "วิ่งเร็ว" บน Hastelloy จะใช้จ่ายเงินมากขึ้นจริงๆ เพราะพวกเขาเปลี่ยนเม็ดมีดทุกๆ 5-10 นาที

ต้นทุน-แนวทางที่เหมาะสมที่สุดคือความเร็วแบบอนุรักษ์นิยม (40–55 ม./นาที) โดยมีอัตราการป้อนคงที่สูงสุด โดยใช้น้ำหล่อเย็นท่วมเพื่อให้สามารถตัดได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่เกิดความเสียหายจากความร้อน

วิธีการจ่ายน้ำหล่อเย็น: ตัวแปรที่ซ่อนอยู่ในการตัดเฉือน Hastelloy

การตัดเฉือนแบบแห้งของ Hastelloy C-276 ไม่สามารถทำงานได้ในสภาพแวดล้อมการผลิต - อายุการใช้งานเครื่องมือลดลง 60–80% เมื่อเทียบกับการทำความเย็นแบบท่วม และความสมบูรณ์ของพื้นผิว (ความเค้นตกค้าง การก่อตัวของชั้นสีขาว) ลดลงอย่างมาก แนวทางขั้นต่ำที่ยอมรับได้คือ-การทำความเย็นแบบน้ำท่วมด้วยแรงดันสูงที่ 10–15 บาร์ โดยมีอัตราการไหลมากกว่าหรือเท่ากับ 10 ลิตร/นาที ผ่านช่องหัวฉีดขนาด 2–3 มม. ที่มุ่งตรงไปที่ส่วนต่อประสานชิปเครื่องมือ

ฟังก์ชันการระบายความร้อนในการตัดเฉือนโลหะผสมนิกเกิลไม่ได้เป็นเพียงเกี่ยวกับอุณหภูมิ - เท่านั้น แต่ยังเกี่ยวกับการป้องกันการแพร่กระจายของอะตอมของชิ้นงานเข้าไปในการเคลือบเครื่องมือด้วย ที่ความดันและอุณหภูมิสุดขั้วของส่วนต่อประสานชิปของเครื่องมือ- นิกเกิลและโคบอลต์จาก Hastelloy สามารถแพร่กระจายไปยังซับสเตรตของคาร์ไบด์ ทำให้เกิดสารประกอบระหว่างโลหะที่เร่งการสึกหรอของหลุมอุกกาบาต กระแสน้ำหล่อเย็นอย่างต่อเนื่องจะล้างโซนปฏิกิริยานี้และป้องกันการแพร่กระจายนี้

[แหล่งที่มา] Sharman, ARC และคณะ "ผลกระทบของการทำความเย็นแบบไครโอเจนิกต่ออายุการใช้งานของเครื่องมือในการกัดขั้นสุดท้ายของ Hastelloy C-276" วารสารนานาชาติด้านเครื่องมือกลและการผลิต ปี 2018

ประเภทน้ำหล่อเย็น: กึ่ง-สังเคราะห์ vs. น้ำมันธรรมดา vs. MQL

สำหรับการตัดเฉือน CNC ของ Hastelloy C-276 อิมัลชันกึ่ง-สังเคราะห์ (น้ำมันที่ละลายน้ำได้) 5–8% ที่ pH 9.0–9.5 คือคำแนะนำมาตรฐานอุตสาหกรรม น้ำมันบริสุทธิ์ (แบบตรง) สามารถยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือได้ 20–30% แต่อาจมีสุขอนามัยและอันตรายจากไฟไหม้ MQL (การหล่อลื่นปริมาณขั้นต่ำ) ที่อัตราการไหลของน้ำมัน 50–100 มล./ชม. ใช้ได้กับการเจาะและการต๊าป แต่ใช้ไม่ได้กับการกลึงและการกัด Hastelloy ทั่วไป

อิมัลชันกึ่ง-สังเคราะห์ที่มีสารเติมแต่งความดันสูง (EP) ที่ประกอบด้วยเอสเทอร์ที่มีซัลเฟอร์ไรซ์หรือพาราฟินที่มีคลอรีนให้ประสิทธิภาพที่ดีที่สุด เนื่องจากสารเติมแต่ง EP จะสร้างชั้นขอบเขตแบบเสียสละที่ส่วนต่อประสานชิปของเครื่องมือ- ซึ่งช่วยลดแรงเสียดทานและป้องกันไม่ให้วัสดุชิ้นงานเชื่อมเข้ากับหน้าคราดเครื่องมือ

เทคนิคการใช้สารหล่อเย็น: ตำแหน่งและวิธีการควบคุมกระแสน้ำ

จ่ายน้ำหล่อเย็นไปที่เครื่องมือ-ส่วนต่อประสานชิป - ไม่ใช่ที่เครื่องมือ-จุดสัมผัสของชิ้นงาน - โดยมีมุมหัวฉีด 15–30 องศาจากระนาบคมตัด ระบบจ่ายน้ำหล่อเย็นเครื่องมือผ่าน- (ช่องระบายความร้อนภายใน) เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเจาะและการคว้าน และให้อายุการใช้งานเครื่องมือยาวนานขึ้น 30–50% เมื่อเทียบกับการระบายน้ำภายนอกเพียงอย่างเดียว

โซนการตัดในการตัดเฉือน Hastelloy มีอุณหภูมิถึง 700–1,000 องศาที่ปลายเครื่องมือ แม้จะมีน้ำหล่อเย็นท่วมก็ตาม สารหล่อเย็นจะต้องไปถึงบริเวณนี้เร็วพอที่จะรักษาชั้นเคลือบให้ต่ำกว่า ~850 องศา โดยที่ Al₂O₃ ยังคงเสถียรทางอุณหพลศาสตร์ สิ่งนี้ต้องการ:

• เส้นผ่านศูนย์กลางหัวฉีด: 2–3 มม. สำหรับน้ำท่วม; 0.8–1.2 มม. สำหรับแรงดันสูง-ผ่าน-น้ำหล่อเย็นเครื่องมือ
• แรงดัน: ขั้นต่ำ 10 บาร์สำหรับเครื่องมือทะลุ-; 5–8 บาร์ สำหรับงานน้ำท่วม
• อุณหภูมิ: 15–25 องศา (น้ำยาหล่อเย็นช่วยระบายความร้อนได้ดีกว่า ความเย็นเกินไปทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความร้อน)
• การตรวจวัดค่า pH: รักษาระดับ 9.0–9.5 สำหรับสารกึ่งสังเคราะห์-เพื่อป้องกันการเจริญเติบโตของแบคทีเรียและการระคายเคืองผิวหนัง

MQL สำหรับ Hastelloy: ตัวเลือกใหม่แต่มีจำกัด

MQL (การหล่อลื่นปริมาณขั้นต่ำ) สามารถใช้แทนสารหล่อเย็นน้ำท่วมสำหรับการเจาะ การต๊าป และการตัดเฉือนระยะสั้น-บน Hastelloy C-276 แต่ไม่แนะนำสำหรับการกลึงหรือการกัดที่ใช้เวลาตัดเกิน 10 นาที เนื่องจากความสามารถในการขจัดความร้อนของ MQL ไม่เพียงพอที่จะป้องกันความเสียหายจากความร้อนต่อการเคลือบคาร์ไบด์ที่อุณหภูมิสูงอย่างต่อเนื่องที่เกี่ยวข้อง

ฉันทามติการวิจัย (เอกสารทางเทคนิคของ CIRP, ASME และ SAE ปี 2014–2023) แสดงให้เห็นอย่างต่อเนื่องว่า MQL ที่ 70–100 มล./ชม. บรรลุอายุการใช้งานเครื่องมือประมาณ 70–80% ที่ได้จากการทำความเย็นแบบน้ำท่วมแบบทั่วไปในการตัดเฉือนโลหะผสมนิกเกิล ทำให้เป็นตัวเลือกที่ใช้ได้สำหรับร้านค้าที่ให้ความสำคัญกับการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมและค่าใช้จ่ายในการกำจัดสารหล่อเย็นมากกว่าอายุการใช้งานสูงสุด

[แหล่งที่มา] Khan, SA และคณะ "การตัดเฉือน MQL ของซูเปอร์อัลลอยที่มีนิกเกิล-: การทบทวนที่สำคัญ" Journal of Manufacturing Processes, Elsevier, 2021

หากใช้ MQL สำหรับ Hastelloy ให้ใช้-น้ำมันพืชโอเลอิกสูง (คาโนลาหรือดอกทานตะวัน) แทนน้ำมันแร่ เนื่องจากโมเลกุลขั้วโลกในน้ำมันพืชดูดซับได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นบนพื้นผิวนิกเกิล ซึ่งช่วยลด-การสะสมของขอบด้านบน หลีกเลี่ยงเอสเทอร์สังเคราะห์ที่อุณหภูมิ > 300 องศาที่คมตัด - สารเหล่านี้จะสลายตัวด้วยความร้อนและทิ้งกากคาร์บอนไว้

กลไกการสึกหรอของเครื่องมือและการวินิจฉัย

โหมดการสึกหรอของเครื่องมือหลักห้าโหมดในการตัดเฉือน Hastelloy C-276 เรียงตามลำดับความถี่: การสึกหรอด้านข้าง (ที่พบบ่อยที่สุด) -ขอบด้านบน (BUE) การสึกหรอแบบหลุม การสึกหรอแบบรอยบากที่ความลึก-ของ-แนวตัด และการแตกร้าวเนื่องจากความร้อน แต่ละสาเหตุมีสาเหตุที่แตกต่างกัน การระบุอย่างถูกต้องจะบอกคุณว่าควรปรับพารามิเตอร์ใด แทนที่จะเปลี่ยนวัสดุเครื่องมือแบบสุ่มสี่สุ่มห้า

ความสมบูรณ์ของพื้นผิว

พื้นผิวกลึง Hastelloy C-276 ชิ้นสามารถเกิด "ชั้นสีขาว" (ชั้นแข็ง เปราะ ตกผลึกใหม่มีความหนา 2–20 μm) และความเค้นตกค้างของแรงดึง (200–500 MPa) เมื่อพารามิเตอร์การตัดไม่ถูกต้อง แม้ว่าเครื่องมือจะดูเป็นที่ยอมรับก็ตาม อายุการใช้งานของความล้าลดลง 30–60% ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานด้านการบินและอวกาศและภาชนะรับความดัน ระบุข้อกำหนดความสมบูรณ์ของพื้นผิวในบันทึกการวาดของคุณ และตรวจสอบด้วยการวัดความหยาบของพื้นผิว (Ra) และการเคลื่อนที่ของความแข็ง

การก่อตัวของชั้นสีขาวเกิดจากปัจจัย 3 ประการ:

• Excessive cutting temperature (>700 องศาที่พื้นผิว) - เกิดจากความเร็วตัดสูงหรือน้ำหล่อเย็นไม่เพียงพอ
• การโหลดทางกลความร้อนที่ใต้ผิวดิน - เกิดจากอัตราการป้อนสูงและมีระยะกินลึกไม่เพียงพอ
• การเปลี่ยนแปลงออสเทนไนต์ที่คงอยู่ - โครงสร้างผลึก FCC ของ Hastelloy จะเปลี่ยนบางส่วนไปเป็นเฟสที่ยากขึ้นภายใต้การเปลี่ยนรูปพลาสติกอย่างรุนแรง
• เพื่อลดการก่อตัวของชั้นสีขาวในส่วนประกอบ Hastelloy C-276:
• ใช้ความเร็วตัดต่ำสุดที่เข้ากันได้กับรอบเวลาที่ยอมรับได้ (Vc=35–50 ม./นาที)
• ใช้น้ำยาหล่อเย็นน้ำท่วมอย่างต่อเนื่อง - อย่าหยุดน้ำยาหล่อเย็นระหว่าง-การทำงาน
• รักษาระยะกินลึกให้สม่ำเสมอ หลีกเลี่ยง "การตัดด้วยลม" ในขณะที่เครื่องมือเข้า/ออก
• สำหรับความล้า-การใช้งานที่สำคัญ: ระบุหลัง-การตัดเฉือนความเครียดที่ 600–650 องศาเป็นเวลา 1–2 ชั่วโมง

เกรด Hastelloy: การเปรียบเทียบความสามารถในการแปรรูปอย่างรวดเร็ว

ในบรรดาเกรด Hastelloy ทั่วไป ความสามารถในการแปรรูปมีตั้งแต่: Hastelloy C-22 (N06022) ➤ Hastelloy C-276 (N10276) ซึ่งยากที่สุด ไปจนถึง Hastelloy C-2000 (N06200) และ B-2 (N10665) ซึ่งง่ายกว่าเล็กน้อย ไปจนถึง Hastelloy X (N06002) ซึ่งเป็นเกรดที่สามารถแปรรูปได้มากที่สุด (เข้าใกล้ อินโคเนล 625) ความแตกต่างดังกล่าวมีสาเหตุหลักมาจากปริมาณโมลิบดีนัมและทังสเตน ซึ่งควบคุมอัตราการชุบแข็งในงานและการสึกหรอจากการเสียดสีโดยตรง

เกี่ยวกับ เจ เอ็น อัลลอย

Jinie Technology (Jiangsu) Co., Ltd. (JN Alloy) เป็นผู้ผลิตเฉพาะทางและซัพพลายเออร์ระดับโลกของโลหะผสมนิกเกิล เหล็กกล้าไร้สนิมซุปเปอร์ออสเทนนิติก และโลหะผสมที่ทนต่อการกัดกร่อนแบบพิเศษ- รวมถึงกลุ่มผลิตภัณฑ์ Hastelloy ที่สมบูรณ์ เราจัดหา Hastelloy C-276 (UNS N10276), Hastelloy C-22 (N06022), Hastelloy B-2 (N10665) และ Hastelloy X (N06002) ในรูปแบบผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ทุกรูปแบบ โดยมีการตรวจสอบย้อนกลับได้อย่างสมบูรณ์และรายงานการทดสอบของโรงงาน (EN 10204 3.1) ที่มาพร้อมกับทุกคำสั่งซื้อ

• แผ่น แผ่น และแถบ - ได้รับการรับรอง ASTM B575 / ASME SB-575
• ร็อดและบาร์ - ได้รับการรับรอง ASTM B574 / ASME SB-574
• ท่อและท่อ (ไม่มีรอยต่อและเชื่อม) - ได้รับการรับรอง ASTM B622 / B619 / ASME SB-622
• การตีขึ้นรูปและฟิตติ้ง - ได้รับการรับรอง ASTM B564 / B366 / ASME SB-564
• ส่วนประกอบประดิษฐ์แบบกำหนดเอง - หน้าแปลน อุปกรณ์ท่อ ท่อร่วมแบบกำหนดเอง

เราทำงานร่วมกับบริษัทวิศวกรรม ผู้รับเหมา EPC และร้านประกอบชิ้นส่วนทั่วโลกเพื่อจัดหาวัสดุสำหรับการแปรรูปทางเคมี น้ำมันและก๊าซ ยา การแยกเกลือออกจากน้ำทะเล และการใช้งานด้านการควบคุมมลพิษ ทีมวัสดุศาสตร์ของเราให้คำปรึกษาทางเทคนิคเพื่อสนับสนุนการเลือกวัสดุที่เหมาะสมที่สุดสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนเฉพาะของคุณ

Market@jnalloy.com|www.jnalloy.com|Jinie Technology (Jiangsu) Co., Ltd.|ให้บริการ 40+ ประเทศทั่วโลก