ちょっと、そこ！インコネル X - 750 のサプライヤーとして、私はこの非常に頑丈な材料の加工に隅から隅まで取り組んできました。インコネル X - 750 は、高強度、優れた耐食性、および高温での優れた耐酸化性で知られるニッケル - クロム合金です。航空宇宙、ガスタービン、原子炉などの多くの産業で使用されています。でも加工するの？まあ、それはまったく異なる球技です。この難しい材料に適した切削工具についてお話しましょう。
インコネル X - 750 の加工の課題
切削工具の説明に入る前に、インコネル X - 750 の加工がなぜそれほど難しいのかを理解することが重要です。まず第一に、高い加工硬化率を持っています。これは、切削を開始すると材料がますます硬くなり、機械加工がさらに困難になることを意味します。第二に、熱伝導率が比較的低いことです。そのため、機械加工プロセス中に刃先に熱が急速に蓄積し、工具の摩耗や工具の破損につながる可能性があります。そして第三に、この材料の高い強度と靭性により切削力に耐えることができるため、より強力な機械加工装置と適切に設計された切削工具が必要になります。
超硬切削工具
超硬切削工具は、インコネル X - 750 の加工によく使用されます。特に炭化タングステンは、その高い硬度と耐摩耗性で知られています。超硬材種にはさまざまな種類があり、選択は特定の加工操作によって異なります。
荒加工には、多くの場合、コバルト含有量の高い超硬材種が適しています。コバルトはバインダーとして機能し、炭化物の延性を高め、欠けにくくします。荒加工では大量の材料を除去する必要があり、切削抵抗が大きいため、これは重要です。
仕上げ加工には、より微細な粒子の超硬グレードが推奨されます。これらのグレードはエッジの切れ味が良く、より滑らかな表面仕上げが可能です。コーティングされた超硬工具も広く使用されています。窒化チタン (TiN)、炭窒化チタン (TiCN)、窒化アルミニウムチタン (AlTiN) などのコーティングにより、工具の性能を大幅に向上させることができます。摩擦を軽減し、耐摩耗性を高め、熱の放散に役立ちます。たとえば、AlTiN コーティングされた超硬工具は、コーティングされていないものよりも、インコネル X - 750 の加工中に発生する高温にうまく対処できます。
立方晶窒化ホウ素 (CBN) ツール
立方晶窒化ホウ素はダイヤモンドに次ぐ非常に硬い材料です。 CBN 工具は、インコネル X - 750 の高速加工に最適です。大きな摩耗を起こすことなく、高い切削速度と温度に耐えることができます。
CBN 工具は、高品質の表面仕上げが必要な仕上げ作業に特に適しています。切れ味を長期間維持できるため、一貫した結果を達成するために重要です。ただし、CBN 工具は超硬工具よりも高価であるため、通常は高精度の加工や生産性が最優先される用途に使用されます。
セラミック切削工具
セラミック切削工具は、インコネル X - 750 を加工するためのもう 1 つのオプションです。これらは優れた耐熱性を備えており、非常に高い切削速度で動作できます。セラミックスには、アルミナ系セラミックスや窒化ケイ素系セラミックスなど、さまざまな種類があります。
アルミナベースのセラミック工具は比較的安価で、優れた耐摩耗性を備えています。荒加工と仕上げ加工の両方に使用できます。一方、窒化ケイ素ベースのセラミック工具は靭性が高く、断続的な切断にも優れています。これらは、切削条件がより厳しい用途でよく使用されます。
ダイヤモンド切削工具
ダイヤモンドは最も硬い材料ですが、インコネル X - 750 の加工には一般的に使用されません。インコネルの加工中に発生する高温により、ダイヤモンドが合金内のニッケルと反応し、工具の急速な摩耗につながる可能性があります。ただし、特殊な場合には、多結晶ダイヤモンド (PCD) 工具は、小さなフィーチャの加工や非常に高い表面仕上げの達成など、非常に特殊な加工操作に使用できます。
工具形状と切削パラメータ
インコネル X - 750 の加工では、工具の材質に加えて、工具の形状と切削パラメータも重要な役割を果たします。正のすくい角を持つ鋭い切れ刃は、切削抵抗を軽減し、切りくず形成を改善するのに役立ちます。ただし、正のすくい角が大きすぎると、工具の刃先が弱くなり、欠けが発生しやすくなります。
切削パラメータに関しては、切削速度、送り速度、切込み深さを慎重に選択する必要があります。一般に、過剰な発熱と工具の摩耗を避けるために、インコネル X - 750 を加工する場合は、より低い切削速度と送り速度を推奨します。材料除去率と工具寿命のバランスをとるために、切込み深さも最適化する必要があります。
結論
インコネル X - 750 の機械加工は困難な作業ですが、適切な切削工具と機械加工パラメータを使用すれば、効果的に行うことができます。超硬切削工具は、ほとんどの機械加工作業に多用途のオプションですが、CBN、セラミック、場合によってはダイヤモンド工具は、より特殊な用途に使用できます。
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参考文献
- カルパクジャン S.、シュミット SR (2009)。製造工学と技術。ピアソン・プレンティス・ホール。
- マチャド、AR、ウォールバンク、G. (1992)。インコネル 718 および Ti-6Al-4V の高速加工における工具摩耗と切削抵抗。材料加工技術ジャーナル、32(1 - 4)、41 - 56。
- ショー、MC (2005)。金属切断の原理。オックスフォード大学出版局。
