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1、难熔金属和纯金属的切削加工（难容金属：钨、钼、钽、铌、锆，纯金属：铜、铁、镍、镁）1. 常用难熔金属的力学物理性能有哪些？工业上常用的高熔点金属统称难熔金属，如钨、钼、钽、铌、锆等。 6 P# 9 R8 o6 j! M1 Q: r$ Z三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江难熔金属熔点高、密度大，晶体结构稳定，激活能大，切削加工困难。以难熔金属为主，添加其他合金元素构成难熔金属材料。随着科学技术的发展，难熔金属在原子能、宇航、机械、电子、化工、医疗、纺织、轻工等领域得到了越来越广泛的应用。)
2、 i7 ( j$ 2 d* ! g% s* Z& 三维网技术论坛常用难熔金属中钨的熔点最高(3380)，密度最大(19.1g/cm³，而钼的弹性模量最大，达到343 350MPa。常用难熔金属的力学物理性能见表10-1。难熔金属2. 常用难熔金属的分类和用途有哪些？常用难熔金属中钨的熔点高(3380)，密度大，耐蚀性好，在冶金、电子、化工、核工业中常用来制作耐高温零部件，如电极、高温反应堆的包套材料、平衡器件、医用X光管钨靶等。钨可以制成铸锭，也可以制成烧结制品。钨铸锭扒皮后可轧制成棒材或型材，也可以冷拔成丝；钨的烧结制品常做成高密度合金。2 I9 X: v% D- M三维网技术论坛钼
3、的熔点也很高(2695)，密度适中，弹性模量极高，热膨胀系数小，导电、导热性好。钼的结合性好，常用于喷涂钢件表面，以减小磨损，提高使用寿命。钼还可以作为真空喷涂电极、真空蒸发金属、真空炉屏蔽板、发热体及高温构件；钼适于制作要求刚性、硬度高的部件，如镗刀杆、研磨轴等。钼的耐蚀性好，常用来制作在熔融锌或锌蒸气中工作的泵、叶轮轴等。钼及其合金有以下五种 钼含量大于99.9的纯钼材料。 6 q; R- h8 u I+ E; S钼与钛的合金，如Mo0.5Ti。 TZM(Mo0.6Ti0.08Zr)合金 TZC(Mo0.5Ti0.03Zr0.15C)合金 Mo30W合金。5 i( t8 c5 T% z$
4、X+ U三维网技术论坛钽的熔点为2980，在常用难熔金属中仅次于钨(3380)，密度为16.67 g/cm³。退火状态下，钽具有良好的塑性，高温下也比较稳定，能吸收并保持住气体。钽耐酸，是生物适合性材料。钽在电子、化工、医疗等行业有较广泛的应用。同时，钽也是制作硬质合金不可缺少的材料。5 3 T6 z/ ( m& A/ F在难熔金属中，铌的熔点为2468，其强度、硬度低而韧性高，具有良好的冷塑性，切削加工无特殊困难。在钢中加入少量的铌可以提高基体的强度和韧性。铌与碳形成稳定的碳化铌，使晶粒细化，可以提高钢的耐磨性，因此铌常用来制作高性能刀具。4 Yg4 0 d2 l) K* o1 C
5、! s三维网技术论坛锆是钛的同族元素，也是同素异构体。862以下呈密排六方晶格，是为锆；862以上呈体心立方晶格，是为锆。锆的熔点为1852，但软化温度低。锆的化学活性很强，可与很多元素形成坚固的化合物。锆对杂质的敏感性很强，在加工过程中吸收氧、氮、氢等气体，会严重影响其强度。当温度高于400时，锆与氧、氮、水蒸气会产生强烈反应，因此锆的使用温度应低于500，最好在400以下使用。当氢包含在锆固溶体内时，即使在液氮温度(-196)下，锆仍有很大韧性，适宜在低温领域工作。* y3 6 S4 E2 p& z7 e三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,sol
6、idedge,solidworks,caxa,时空,镇江锆具有引火性，当锆粉颗粒平均尺寸小于10m时，弥散悬浮于空气中，常常发生自燃或爆炸。3.常用难熔金属的切削加工特点有哪些？ 各种难熔金属铸锭的氧化层坚强而粗糙，使切削过程中冲击和振动增大，刀具容易崩刃破损。 难熔金属的化学活性较大，亲和力较强，在切削过程中易产生刀屑粘结，加剧刀具磨损。铌、钽材料的粘刀现象尤为严重。 钨、钼等难熔金属在室温下呈脆性，其烧结制品在切削时切屑呈粉末状，且硬度很高，刀具磨损严重。 切削难熔金属时，应加强安全防护措施，防止高温的切屑崩入眼内或内衣中，造成人身伤害。在切削锆时，应充分使用水溶性切削液，以防止锆粉自燃或
7、爆炸。0 V! u# p* & X4 难熔金属系列钨合金4.怎样切削加工钨锭与钨棒？7 j! B8 M# j) t. y% g三维网技术论坛纯钨的硬度和强度都很高，钨的铸锭在切削加工时，由于晶粒粗大，易产生掉块而使加工表面粗糙。切削钨锭和钨棒可以使用硬质合金作刀具材料，常用的硬质合金牌号有YG6、YG8、YS2(YG10H)、726等。用硬质合金切削钨锭或钨棒，可选用45º主偏角，荒车时前角与后角应小些，粗车与半精车时前角、后角适当加大。纯钨性极脆，切削时易崩边或剥落，刀具切入切出时，应减小进给量，以防止刀具破损。钨的切削参数推荐值见表10-2。CBN刀具也可以加工纯钨。例如，用D
8、LSF复合片车削10 mm钨棒，在C=30m/min、f=0.1mm/r、ap=0.1mm；O=-4º、O=12º、O=0º、r=90º、r=0.3mm、倒棱为0.25mm(-8º的条件下，当后刀面磨损0.2mm时,切削路程为104 m。而用YG6X刀片，当C=9.5m/min、后刀面磨损0.2 mm时，切削路程为57.6m。可见，CBN刀具的切削速度为YG6X硬质合金刀具3倍的条件下，耐用度为其2倍。2 T- Q- D4 d3 f% |虽然CBN刀具硬度高，耐磨性好，但脆性较大，强度和韧性差，不适于冲击大的切削加工。用CBN刀具加工纯钨，可选用
9、较高的切削速度，但切削深度和进给量应小些。6 o4 k$ g l/ B r: k 难熔金属系列钼板、钼片5.怎样切削加工钨合金？- E7 b* l& PS7 d三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa以钴、镍作粘结剂用粉末冶金法烧结成的钨合金密度大，称为高密度合金，也称高比重合金。这类合金可以通过锻造或热处理来提高其致密度和强度。通常钨合金的抗拉强度为b981MPa，硬度为HRC40。n U5 p) x0 J7 n, b2 G三维网技术论坛钨合金的导热系数比纯钨小，切屑呈颗粒状，刀屑接触长度短，切削温度
10、很高，容易产生刀瘤和粘结磨损。切削钨合金要求刀具材料导热性好，抗弯强度和韧性较高，红硬性好。推荐选用碳化钨基细晶粒超细晶粒硬质合金，如YDl5、YM051等。切削钨合金时，刀具要求锋利，又要保证刃口强度。刀具几何参数可选用：O=-8º、O=8º、r=75º、r=0.5mm。切削用量可选用：C=38m/min，f=0.24mm/r，ap=1mm。切削时不加切削液。6 , M: F% 9 p7 U: rT 三维网技术论坛6.怎样改善钨的切削加工性？2 h; J# O% a: bI三维网技术论坛钨的切削加工性很差，为了提高加工效率和加工质量，可以采取以下方法改善钨的切削
11、加工性： A( 3 S( O- 3 Z% H3 y: N三维网技术论坛钨坯表面有很硬的氧化层，加工时会使刀具磨损加剧或产生“打刀”现象。因此在加工前，可将钨坯进行喷砂处理，去除表面氧化层，减轻刀具磨损。 6 + K6 Q8 C- N( ?金属从塑性到脆性的转变温度称为塑脆性转变温度。纯钨的塑脆性转变温度很高，为改善其切削加工性，可用喷灯将工件加热到200以上，再进行切削加工。 + S( s! # M三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江进行渗铜处理，也可改善钨的切削加工性。渗铜后的钝钨车削情
12、况与45号钢相似。 , X9 9 V7 P7 | N1 u三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa钨中加入一些氧化锆，其切削加工性也能得到较大的改善。难熔金属系列钼坩埚7.怎样切削加工钼及其合金？钼呈银灰色，其化学性质与钨近似。钼本身硬度不高(HB35125)，但钼材硬度高，室温下脆性大，当温度达到350450时，塑性明显上升，硬度有所下降。$ u3 f5 # F! v- j u; a+ c三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidwor
13、ks|caxa钼的屈强比大，切削加工硬化倾向严重。钼具有极高的弹性模量(343 350 MPa)，切削变形所消耗的功多，切削力大。钼与刀具材料有很强的粘附性，刀具容易产生粘结磨损，0 v5 L7 / / & F% 9 o; J三维网技术论坛切削钼及其合金时，应选用有足够强度和韧性、抗粘结、耐磨性好的刀具材料，如YW1、YW2等。切削钼铸锭及烧结棒时可选用强度较高的YG6、YG8、YS2(YGl0H)等牌号硬质合金。切削钼及其合金时，要求在保证刀头强度的条件下，尽可能使切削刃锋利。在选择刀具几何参数时，可采用较大前角、小主偏角、负刃倾角。一般可取：O=15º20ºO=10&or
14、dm12ºr=45ºr=15ºs=-5ºO1=-2º-5º,b=0.10.3mm。卷屑槽半径Rn=68mm，前后面表面粗糙度Ra0.4m。为避免过高的切削温度，以保持一定的刀具耐用度，在切削钼及其合金时，应选用较低的切削速度、较大的切削深度和进给量。参考切削用量为：粗车时：C=3575m/min，ap=47mm，f=0.20.5mm/r；半精车时C=50120m/min，ap=0.20.4mm，f=0.150.4 mm/r。切削钼及其合金应注意充分冷却润滑，可用CC14加20号机油的混合液或MoS2作润滑油(脂)，但CC14有毒性和腐蚀
15、作用，使用时应采用防护措施。铌8.铌的性能对切削加工有什么要求？怎样进行切削加工？/ F8 U; l4 x. # s8 d* ks三维网技术论坛铌的强度、硬度低而韧性高，具有良好的冷塑性。在切削加工过程中，随着温度升高，吸收氧氮等气体，对铌的性能产生显著影响。因此，切削加工铌的主要问题是防止切削温度过高，要求采用锋利的刀具、较低的切削速度，并浇注大量的切削液。6 - L; v, W9 三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa切削铌的刀具材料可采用高速钢或YG8、YW2等硬质合金，但不宜采用含铌的硬质合金作刀具材料。用硬质合金刀具时，刀具的几何参数可选用：O=20º25º,O=10º15º,r=45º,r=15º,O1=-5º0º,b=0.10.3mm，r=0.20.5mm。卷屑槽半径=4
