Ⅰ। परिचय

सुपरअलॉय धातु सामग्री हैं जो उच्च तापमान पर उत्कृष्ट शक्ति, ऑक्सीकरण प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध बनाए रखते हैं। इनका व्यापक रूप से एयरोस्पेस इंजन, गैस टर्बाइन, परमाणु उद्योगों और ऊर्जा उपकरणों में उपयोग किया जाता है। हालाँकि, उनके बेहतर गुण मशीनिंग के लिए महत्वपूर्ण चुनौतियाँ पेश करते हैं। विशेष रूप से मिलिंग संचालन के लिए एंड मिल का उपयोग करते समय, तेजी से उपकरण पहनने, उच्च कटिंग तापमान और खराब सतह की गुणवत्ता जैसी समस्याएं विशेष रूप से प्रमुख हैं। यह लेख सुपरअलॉय को एंड मिलिंग करते समय आने वाली सामान्य समस्याओं की पड़ताल करता है और संबंधित समाधान प्रदान करता है।

Ⅱ। सुपरअलॉय क्या है?

सुपरअलॉय (या उच्च तापमान मिश्र धातु) धातु सामग्री हैं जो उच्च तापमान वाले वातावरण में उच्च शक्ति और उत्कृष्ट ऑक्सीकरण और संक्षारण प्रतिरोध बनाए रखती हैं। वे 600 डिग्री सेल्सियस से 1100 डिग्री सेल्सियस तक ऑक्सीडेटिव और गैसीय संक्षारण वातावरण में जटिल तनाव के तहत विश्वसनीय रूप से काम कर सकते हैं। सुपरअलॉय में मुख्य रूप से निकल-आधारित, कोबाल्ट-आधारित और आयरन-आधारित मिश्र धातु शामिल हैं और इनका व्यापक रूप से एयरोस्पेस, गैस टर्बाइन, परमाणु ऊर्जा, ऑटोमोटिव और पेट्रोकेमिकल उद्योगों में उपयोग किया जाता है।

Ⅲ। सुपरअलॉय की विशेषताएं

1।उच्च तापमान पर उच्च शक्ति
उच्च तापमान पर महत्वपूर्ण रेंगना विरूपण के बिना विस्तारित अवधि के लिए उच्च तनाव का सामना करने में सक्षम।

2।उत्कृष्ट ऑक्सीकरण और संक्षारण प्रतिरोध
उच्च तापमान पर हवा, दहन गैसों या रासायनिक मीडिया के संपर्क में आने पर भी संरचनात्मक स्थिरता बनाए रखता है।

3।अच्छा थकान और फ्रैक्चर टफनेस
चरम वातावरण में थर्मल साइकलिंग और प्रभाव भार का विरोध करने में सक्षम।

4।स्थिर माइक्रोस्ट्रक्चर
अच्छी संरचनात्मक स्थिरता प्रदर्शित करता है और लंबे समय तक उच्च तापमान के उपयोग के दौरान प्रदर्शन में गिरावट का विरोध करता है।

Ⅳ। विशिष्ट सुपरअलॉय सामग्री

1।निकल-आधारित सुपरअलॉय
अंतर्राष्ट्रीय स्तर पर सामान्य ग्रेड:

2।कोबाल्ट-आधारित सुपरअलॉय

अंतर्राष्ट्रीय स्तर पर सामान्य ग्रेड:

सामान्य चीनी ग्रेड (अंतर्राष्ट्रीय समकक्षों के साथ):

3।आयरन-आधारित सुपरअलॉय

विशेषताएँ:कम लागत, अच्छी मशीनिंग क्षमता; मध्यम तापमान वाले वातावरण (≤700 डिग्री सेल्सियस) के लिए उपयुक्त।

अंतर्राष्ट्रीय स्तर पर सामान्य ग्रेड:

सामान्य चीनी ग्रेड (अंतर्राष्ट्रीय समकक्षों के साथ):

4।निकल-आधारित, कोबाल्ट-आधारित और आयरन-आधारित सुपरअलॉय की तुलना

Ⅴ। सुपरअलॉय के अनुप्रयोग उदाहरण

Ⅵ। सुपरअलॉय की मशीनिंग में चुनौतियाँ

1. उच्च शक्ति और कठोरता:

सुपरअलॉय कमरे के तापमान पर भी उच्च शक्ति बनाए रखते हैं (उदाहरण के लिए, इनकोनेल 718 की तन्य शक्ति 1000 एमपीए से अधिक है)। मशीनिंग के दौरान, वे एक वर्क-कठोर परत बनाने की प्रवृत्ति रखते हैं (कठोरता 2-3 गुना बढ़ जाती है), जो बाद के संचालन में कटिंग प्रतिरोध को काफी बढ़ाता है। ऐसी स्थितियों में, उपकरण का पहनना बढ़ जाता है, कटिंग बल में उतार-चढ़ाव होता है, और कटिंग एज का चिपिंग होने की अधिक संभावना होती है।

2. खराब तापीय चालकता और केंद्रित कटिंग हीट:

सुपरअलॉय में कम तापीय चालकता होती है (उदाहरण के लिए, इनकोनेल 718 की तापीय चालकता केवल 11.4 डब्ल्यू/एम·के है, जो स्टील का लगभग एक-तिहाई है)। कटिंग हीट को जल्दी से नष्ट नहीं किया जा सकता है, और कटिंग टिप का तापमान 1000 डिग्री सेल्सियस से अधिक हो सकता है। इससे उपकरण सामग्री नरम हो जाती है (अपर्याप्त लाल कठोरता के कारण) और प्रसार पहनने में तेजी आती है।

3. गंभीर वर्क हार्डनिंग:

मशीनिंग के बाद सामग्री की सतह कठोर हो जाती है, जो उपकरण के पहनने को और तेज करती है।

4. उच्च टफनेस और चिप नियंत्रण में कठिनाई:

सुपरअलॉय के चिप अत्यधिक मजबूत होते हैं और आसानी से नहीं टूटते हैं, अक्सर लंबी चिप बनाते हैं जो उपकरण के चारों ओर लपेट सकते हैं या वर्कपीस की सतह को खरोंच सकते हैं। यह मशीनिंग प्रक्रिया की स्थिरता को प्रभावित करता है और उपकरण के पहनने को बढ़ाता है।

5. उच्च रासायनिक प्रतिक्रियाशीलता:

निकल-आधारित मिश्र धातु उपकरण सामग्री (जैसे डब्ल्यूसी-सीओ सीमेंटेड कार्बाइड) के साथ प्रसार प्रतिक्रियाओं के लिए प्रवण होते हैं, जिससे चिपकने वाला पहनना होता है। इससे उपकरण की सतह की सामग्री घिस जाती है, जिससे एक अर्धचंद्राकार आकार का पहनने वाला क्रेटर बनता है।

Ⅶ। एंड मिल के साथ सुपरअलॉय मिलिंग में सामान्य मुद्दे

1. गंभीर उपकरण पहनना

• सुपरअलॉय की उच्च कठोरता और शक्ति एंड मिल के रेक और फ्लैंक फेसेस के तेजी से पहनने का कारण बनती है।

• उच्च कटिंग तापमान उपकरण में थर्मल थकान दरारें, प्लास्टिक विरूपण और प्रसार पहनने का कारण बन सकता है।

2. अत्यधिक कटिंग तापमान

• सुपरअलॉय की खराब तापीय चालकता का मतलब है कि कटिंग के दौरान उत्पन्न होने वाली बड़ी मात्रा में गर्मी समय पर नष्ट नहीं हो सकती है।

• इससे उपकरण का स्थानीयकृत ओवरहीटिंग होता है, जो गंभीर मामलों में उपकरण बर्नआउट या चिपिंग का कारण बन सकता है।

3. गंभीर वर्क हार्डनिंग

• सुपरअलॉय मशीनिंग के दौरान वर्क हार्डनिंग के लिए प्रवण होते हैं, सतह की कठोरता तेजी से बढ़ जाती है।

• अगला कटिंग पास एक कठोर सतह का सामना करता है, जिससे उपकरण का पहनना बढ़ जाता है और कटिंग बल बढ़ जाता है।

4. उच्च कटिंग बल और गंभीर कंपन

• सामग्री की उच्च शक्ति के परिणामस्वरूप बड़े कटिंग बल होते हैं।

• यदि उपकरण संरचना को ठीक से डिज़ाइन नहीं किया गया है या यदि उपकरण को सुरक्षित रूप से क्लैंप नहीं किया गया है, तो इससे मशीनिंग कंपन और बकबक हो सकती है, जिससे उपकरण क्षतिग्रस्त हो सकता है या खराब सतह खत्म हो सकती है।

5. उपकरण आसंजन और बिल्ट-अप एज

• उच्च तापमान पर, सामग्री उपकरण के कटिंग एज से चिपक जाती है, जिससे एक बिल्ट-अप एज बनता है।

• इससे अस्थिर कटिंग, वर्कपीस पर सतह खरोंच या गलत आयाम हो सकते हैं।

6. खराब मशीनीकृत सतह की गुणवत्ता

• सामान्य सतह दोषों में बर्र, खरोंच, सतह कठोर धब्बे और गर्मी से प्रभावित क्षेत्र में मलिनकिरण शामिल हैं।

• उच्च सतह खुरदरापन भाग के सेवा जीवन को प्रभावित कर सकता है।

7. छोटा उपकरण जीवन और उच्च मशीनिंग लागत

• उपरोक्त मुद्दों के संयुक्त प्रभाव के परिणामस्वरूप, एल्यूमीनियम मिश्र धातु या कम-कार्बन स्टील जैसी सामग्रियों की मशीनिंग की तुलना में उपकरण का जीवनकाल बहुत कम होता है।

• बार-बार उपकरण बदलना, कम मशीनिंग दक्षता और उच्च मशीनिंग लागत इसके परिणाम हैं। 8. समाधान और अनुकूलन

Ⅷ। समाधान और अनुकूलन अनुशंसाएँ

1. गंभीर उपकरण पहनने के लिए समाधान:

1.1. अल्ट्राफाइन ग्रेन कार्बाइड सामग्री (सबमाइक्रोन/अल्ट्राफाइन ग्रेन कार्बाइड) चुनें, जो बेहतर पहनने का प्रतिरोध और अनुप्रस्थ फ्रैक्चर शक्ति प्रदान करती है।

*अल्ट्राफाइन ग्रेन सीमेंटेड कार्बाइड का उपयोग व्यापक रूप से मोल्ड, कटिंग टूल, सटीक मशीनिंग, इलेक्ट्रॉनिक घटकों और अन्य क्षेत्रों में इसके उत्कृष्ट पहनने के प्रतिरोध और उच्च कठोरता के कारण किया जाता है। विशिष्ट डब्ल्यूसी अनाज का आकार लगभग 0.2 से 0.6 माइक्रोन तक होता है। विभिन्न देशों और ब्रांडों के मानकों के अनुसार, अल्ट्राफाइन ग्रेन सीमेंटेड कार्बाइड के आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले ग्रेड इस प्रकार हैं:

ए। चीन सामान्य अल्ट्राफाइन ग्रेन सीमेंटेड कार्बाइड ग्रेड (जैसे एक्सटीसी, झुझोउ सीमेंटेड कार्बाइड, जियांग्शी रेयर अर्थ, मेइर्गुट, आदि)

ग्रेड

अनाज का आकार (माइक्रोन)

सीओ सामग्री (%)

2.2 कटिंग हीट को तुरंत हटाने के लिए उच्च-दबाव कूलिंग सिस्टम (एचपीसी) या न्यूनतम मात्रा स्नेहन (एमक्यूएल) लागू करें।

2.3 गर्मी उत्पादन को कम करने के लिए कटिंग स्पीड (वीसी) कम करें।

3. गंभीर वर्क हार्डनिंग के लिए समाधान:

3.1 वर्क-कठोर परत में उपकरण के ठहरने के समय को कम करने के लिए प्रति दांत फीड (एफजेड) बढ़ाएँ।

3.2 कठोर परत को क्रमिक रूप से हटाने के लिए कट की छोटी गहराई (एपी) और कई पास का विकल्प चुनें।

3.3 कठोर परत के माध्यम से एक सुस्त किनारे से कटिंग से बचने के लिए उपकरण को तेज रखें।

4. उच्च कटिंग बल और गंभीर कंपन के लिए समाधान:

4.1 अनुनाद को कम करने के लिए चर हेलिक्स और चर पिच टूल (असमान दूरी) का उपयोग करें।

4.2 कठोरता को बढ़ाने के लिए उपकरण ओवरहैंग लंबाई को कम करें (एल/डी अनुपात <4 रखें)।

4.3 वर्कपीस स्थिरता में सुधार के लिए फिक्स्चर डिज़ाइन को अनुकूलित करें।

4.4 कटिंग पथ की बुद्धिमानी से योजना बनाएं, जब भी संभव हो फेस मिलिंग के बजाय परिधीय मिलिंग का उपयोग करें।

5. उपकरण आसंजन और बिल्ट-अप एज के लिए समाधान:

5.1 आसंजन प्रवृत्तियों को कम करने के लिए कम घर्षण गुणांक (जैसे, टीआईबी2, डीएलसी, एनएसीओ) वाली कोटिंग्स का चयन करें।5.2 स्नेहन में सुधार के लिए कटिंग तरल पदार्थ या एमक्यूएल का उपयोग करें।

5.3 सुस्त उपकरणों के कारण होने वाले स्क्रैपिंग और गर्मी के निर्माण को रोकने के लिए तेज कटिंग एज बनाए रखें।

6. खराब मशीनीकृत सतह की गुणवत्ता के लिए समाधान:

6.1 कटिंग सुगमता में सुधार के लिए क्लीयरेंस एंगल और एज ट्रीटमेंट को अनुकूलित करें।

6.2 कंपन और कटिंग चिह्नों को कम करने के लिए फीड दर कम करें।

6.3 फिनिश मशीनिंग के लिए फाइन-ग्राइंड टूल का उपयोग करें, और कई पास पर विचार करें: रफ मिलिंग → सेमी-फिनिश मिलिंग → फिनिश मिलिंग।

6.4 स्थानीय ओवरहीटिंग और ऑक्सीकरण मलिनकिरण को रोकने के लिए कटिंग तरल पदार्थ लागू करें।

7. छोटे उपकरण जीवन और उच्च मशीनिंग लागत के लिए समाधान:

7.1 प्रत्येक उपकरण के सेवा जीवन को बढ़ाने के लिए उपरोक्त रणनीतियों को व्यापक रूप से लागू करें।

7.2 अधिक उपयोग से बचने के लिए उपकरण निगरानी प्रणाली (जैसे, स्वचालित उपकरण परिवर्तन/जीवन का पता लगाना) स्थापित करें।

7.3 समग्र लागत-प्रभावशीलता में सुधार के लिए प्रसिद्ध ब्रांडों या उच्च-ग्रेड लेपित उपकरणों का चयन करें।

7.4 सुपरअलॉय की बैच मशीनिंग के लिए, दक्षता और लागत को अनुकूलित करने के लिए अनुकूलित उपकरणों का उपयोग करने की अनुशंसा की जाती है।

Ⅸ।

अनुशंसित कटिंग पैरामीटर

उदाहरण: इनकोनेल 718

पैरामीटर आइटम

रफिंग

फिनिशिंगउपकरण का व्यास

10 मिमी

Ⅹ। निष्कर्ष

चुनौतीपूर्ण होने पर भी, उचित उपकरण चयन और प्रक्रिया अनुकूलन के साथ सुपरअलॉय की मशीनिंग प्रबंधनीय है। एंड मिल एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, और सफलता सामग्री विकल्प, ज्यामिति, कोटिंग्स, कूलिंग और रणनीति के संयोजन पर निर्भर करती है।

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