用铝高速钢加工高温合金(GH698)-模具行业新闻-塑料模具网

0 前言

汽轮机叶轮通常采用12%Cr钢制造，但对于需要有足够的高温机械性能和持久塑性的，则用高温合金材料GH698这种材料的化学成分和力学性能见表1、表2。

表1 化学成分%

Cr	Ni	Mo	Nb	Ti	Al	Fe	C	Si	Mn	S	P	Cu	Mg	Zr	B	Co	Bi	Ag	Sn	Sb	Pb
Cr	Ni	Mo	Nb	Ti	Al	不大于
13.0-16.0	余量	2.80-3.20	1.80-2.20	2.35-2.75	1.30-1.70	2.00	0.08	0.60	0.40	0.0 07	0.015	0.07	0.0 08	0.05	0.005	0.005	0.0 001	0.0 025	0.0 012	0.0 025	0.0 01

表2 热处理后的力学性能

s_0.2 N/mm²	s_b N/mm²	d₅ %	y %	A_K J/m²	布氏硬度 HB
≥705	≥1130	≥17	≥19	≥39	285-341

由于材料成分含镍较高，因此机械加工性能很差，如采用W18Cr4V高速钢加工，由于被加工材料韧性和粘性较大，切削刃极易粘屑并产生积屑瘤，使刀具刃口迅速钝化，从而导致刀具校正刃与孔壁剧烈挤压和摩擦，产生刺耳噪声，加工几个孔后，刀具切削刃即严重磨损，如继续加工，则切屑会将工件拉出较深沟槽严乖时会造成刀具折断。

1 刀具材料

GH698在常温下机械性能并不高，但它组织中合金元素多，在切削温度增大时形成各种碳化物、氮化物的硬质相，它存在Al2O3、SiO2的硬质点，硬度高(HV2000-3200)。合金的奥氏体组织在切削加工时塑性变形剧烈，断裂韧性大，产生的切削力比一般中碳钢增大2～3倍，加工硬化严重它的相对加工性能指标仅是45钢的1/20～1/5，GH698是难加工的一种金属材料。

刀具材料应选择硬性高、高温硬度高的材料，如美国的高钴高速钢M42(W2Mo9Cr4VCo8)和国产铝高速钢501(W6Mo5Cr4V2Al)，这两种刀具材料都可满足加工要求，但M42价格较高，从使用的经济效率来讲，用501更合理。501为国产新型刀具材料，它由2%的钨钼系高速钢加人1%左右的铝熔炼而成，具有硬度高、耐磨、红硬性高、高