1. Työstövaikeutta lisäävät materiaalin ominaisuudet
Suuri lujuus ja kovuus korkeissa lämpötiloissa
Inconel 600 säilyttää merkittävän lujuuden jopa 700–900 asteen lämpötiloissa. Työstön aikana leikkausvyöhykkeen lämpötila voi ylittää 600 astetta, mutta materiaali ei pehmene kuten hiiliteräs. Tämä tarkoittaa, että leikkuutyökalun on kestettävä jatkuvasti suuria mekaanisia kuormituksia, mikä johtaa työkalun nopeaan kulumiseen.
Matala lämmönjohtavuus
Inconel 600:n lämmönjohtavuus on paljon pienempi kuin teräksen. Tämän seurauksena leikkauksen aikana syntyvä lämpö ei poistu tehokkaasti työkappaleeseen tai lastuihin, vaan se keskittyy leikkaustyökalun kärkeen. Tämä paikallinen korkea lämpötila nopeuttaa työkalujen kulumista, erityisesti kraatterin ja kylkien kulumista.
Vahva työ{0}}kovettuminen
Inconel 600 work-kovettuu nopeasti kylmässä{2}}työskenneltäessä. Työstössä leikkuureunan alla oleva materiaali deformoituu plastisesti, jolloin pintakerros kovettuu merkittävästi. Jos työkalu hankaa tätä kovettunutta kerrosta (esim. virheellisten syöttöjen/nopeuksien tai työkalun taipuman vuoksi), työkalu voi nopeasti tylstyä tai jopa halkeilla.
Korkea sitkeys ja sitkeys
Seos on erittäin sitkeää ja taipuisaa, mikä johtaa pitkiin, jatkuviin lastuihin. Näitä lastuja on vaikea rikkoa, ne voivat kietoutua työkalun tai työkappaleen ympärille ja aiheuttaa huonon pinnan, työkalun lohkeilun ja turvallisuusriskejä.
Hankaavia sulkeumia
Inconel 600 sisältää kromia ja muita seosaineita, jotka muodostavat kovia karbideja ja metallien välisiä faaseja. Nämä hiukkaset toimivat hioma-aineina ja lisäävät työkalujen kulumista, erityisesti käytettäessä kovametallityökaluja.
2. Erityiset koneistuksen haasteet
Nopea työkalun kuluminen
Kyljen kuluminen: Syynä on korkea kosketuspaine ja hankaus työkalun kyljen ja työkappaleen välillä.
Kraatterin kuluminen: Työkalun materiaalin ja työkappaleen välisen korkean lämpötilan ja kemiallisen affiniteetin vuoksi, mikä johtaa diffuusiokulumiseen.
Lovi: Esiintyy leikkausviivan syvyydessä työstettävän{0}}kovettuneen materiaalin vuoksi, mikä aiheuttaa paikallisia jännityskeskittymiä ja työkaluvikoja.
Korkeat leikkausvoimat
Inconel 600:n suuri lujuus ja sitkeys johtavat merkittävästi suurempiin leikkausvoimiin verrattuna hiiliteräksen työstöön. Tämä vaatii jäykkiä työstökoneita, vahvoja kiinnikkeitä ja vakaata työkalua tärinän ja työkalun taipumisen välttämiseksi.
Huono Chip Control
Jatkuvat, sitkeät sirut ovat yleisiä, mikä voi:
häiritä leikkausprosessia,
vahingoittaa koneistettua pintaa,
aiheuttaa työkalun rikkoutumisen,
ja aiheuttavat turvallisuusriskejä.
Pinnan eheysongelmat
Työ{0}}kovettuminen ja korkeat leikkauslämpötilat voivat johtaa:
pinnan jäännösjännitykset,
mikrorakenteen muutokset (esim. muodonmuutosnauhat),
koneistetun osan lyhentynyt väsymisikä, jos sitä ei valvota kunnolla.
3. Suositellut koneistuskäytännöt vaikeuksien lieventämiseksi
Vaikka Inconel 600 on vaikea työstää, oikea työkalujen ja parametrien valinta voi parantaa tuloksia:
Työkalujen materiaalit
Rouhintaan ja viimeistelyyn käytetään yleisesti sementoituja karbideja, joissa on hienoraekoko ja kulutusta{0}}kestävät pinnoitteet (esim. TiAlN, TiCN, AlTiN).
Cubic Boron Nitride (CBN) soveltuu nopeaan{0}}viimeistelyyn ja kovaan sorvaukseen ja tarjoaa erinomaisen kulutuskestävyyden korkeissa lämpötiloissa.
Keraamisia työkaluja (esim. SiAlON) voidaan käyttää nopeaan-koneistukseen, mutta ne vaativat erittäin jäykkiä koneita ja vakaat asetukset.
Leikkausparametrit
Pienet leikkausnopeudet ovat välttämättömiä lämmöntuoton vähentämiseksi (tavallisesti 10–30 m/min kovametallityökaluilla).
Kohtalainen tai suuri syötöt auttavat minimoimaan hankausta ja vähentämään työstettävän-karkaistun kerroksen syvyyttä.
Riittävä leikkaussyvyys varmistaaksesi, että työkalu tunkeutuu työskentely-karkaistun pinnan alle aiemmista ajoista.
Jäähdytysneste ja voitelu
Korkeapaineisia-jäähdytysnestejärjestelmiä (70–140 bar) käytetään usein parantamaan lastun rikkoutumista, alentamaan työkalun lämpötilaa ja huuhtelemaan lastut pois.
Öljy-tai puolisynteettiset jäähdytysnesteet, joissa on hyviä äärimmäisen-paineen (EP) lisäaineita, ovat suositeltavia kitkan ja kulumisen vähentämiseksi.
Työkalun geometria
Positiiviset kallistuskulmat vähentävät leikkausvoimia ja parantavat lastuvirtausta.
Vahvat, vakaat työkalunpitimet ja terät, jotka estävät taipumisen.
Erityisesti koville materiaaleille suunnitellut lastunmurskaimet edistävät lastun segmentointia.
Koneistusstrategia
Jäykät työstökoneet ja kiinnitys tärinän välttämiseksi.
Työkalun ylityksen minimoiminen vakauden lisäämiseksi.
Nouseva jyrsintä mahdollisuuksien mukaan vähentää työskentelyä{0}}kovettuvia vaikutuksia.
4. Yhteenveto
Inconel 600 on erittäin haastava materiaali koneistettavaksi, koska siinä yhdistyvät korkea lämpötilalujuus, alhainen lämmönjohtavuus, työstö-kovettuminen, sitkeys ja hankauskyky. Nämä ominaisuudet johtavat suuriin leikkausvoimiin, nopeaan työkalun kulumiseen, huonoon lastunhallintaan ja mahdollisiin pinnan eheysongelmiin. Onnistunut koneistus edellyttää työkalumateriaalien huolellista valintaa, optimoituja leikkausparametreja, tehokasta jäähdytysnesteen levitystä sekä keskittymistä jäykkyyteen ja vakauteen.
