Total bearbeidbarhet av 601 Inconel

Inconel 601 (UNS N06601 / W.Nr. 2.4851) er en nikkel-krom-jernlegering med høy oksidasjonsmotstand og styrke ved høye temperaturer. Dens viktigste maskineringsutfordringer kommer fra:

Høy varmehardhet: beholder betydelig styrke selv ved skjæretemperaturer, økende skjærekrefter og verktøyslitasje

Høy arbeidsherdehastighet: overflaten herdes raskt under skjæring, noe som fører til oppbygde-kanter (BUE) og verktøyflis

Lav termisk ledningsevne: varme konsentreres ved skjærekanten i stedet for å strømme inn i brikken, og akselererer verktøysvikt

Tøff, trevlet spondannelse: spon er vanskelige å bryte, reduserer overflatefinish og forårsaker sponsammenfiltring

Sterk affinitet for verktøymaterialer: har en tendens til å sveises til skjærekanter, spesielt ved høye temperaturer

Som et resultat er maskineringshastighetene vanligvis mye lavere enn for karbonstål eller til og med mange rustfrie stål, og verktøyets levetid reduseres betydelig.

Dreiing er mulig, men krever nøye valg av verktøy, parametere og skjærevæsker.

1. Verktøymaterialer

Cubic Boron Nitride (CBN): foretrukket for sluttsving og halv{0}}svinging ved moderate hastigheter

Keramikk (SiAlON, whisker-forsterket alumina): egnet for høyere hastigheter på stabile oppsett, men mer følsom for støt

Karbider (med TiC/TiCN/TiAlN-belegg): brukes til grovbearbeiding og avbrutt kutt der CBN/keramikk kan flises

HSS: vanligvis ikke anbefalt bortsett fra for svært lav-hastighet, lette kutt eller spesialverktøy

2. Skjæreparametre (Generelle retningslinjer)

Kuttehastighet:

Grovbearbeiding: 20–40 m/min (karbid)

Halv-finish/finish: 50–100 m/min (keramikk/CBN, avhengig av stabilitet)

Matehastighet: 0,1–0,3 mm/omdreininger (grovbearbeiding), 0,05–0,15 mm/omdreininger (finishing)

Kuttedybde: 1–3 mm (grovbearbeiding), 0,2–0,5 mm (finishing)

Bruk kontinuerlige, stabile kutt der det er mulig; unngå lette kutt som forårsaker gnidning og arbeidsherding

3. Skjærevæsker og sponkontroll

Bruk skjærevæske med høy-høy-strøm og god smøreevne og kjøleegenskaper (syntetisk eller semi-syntetisk)

Påfør væske direkte på skjæresonen for å redusere temperatur og sveising

Bruk sponbrytere og passende verktøygeometrier for å fremme sponbrudd

Hold verktøyoverhenget kort og arbeidsstykket godt-støttet for å minimere vibrasjoner

4. Overflatefinish og arbeidsherding

Overflatefinishen er ofte begrenset av oppbygde-kanter og arbeidsherding

Sluttføringer bør gjøres i ett eller to kutt for å unngå re-skjæring av en herdet overflate

Hold skarpe verktøy; sløve verktøy øker arbeidsherding og verktøyslitasje drastisk

Inconel 601 har god smibarhet sammenlignet med mange andre nikkel-baserte superlegeringer, forutsatt at oppvarming og kjøling er riktig kontrollert.

1. Smiing temperaturområde

Innledende oppvarming: typisk 1150–1200 grader

Smiingsområde: ca. 1100–900 grader

Stopptemperatur: bør ikke falle under 900 grader for å unngå overdrevne krefter og sprekker

Etter smiing blir deler vanligvis luft-avkjølt eller ovns-avkjølt avhengig av størrelse og snitttykkelse

2. Viktige hensyn

Ensartet oppvarming er avgjørende for å forhindre varme flekker og sprekker

Bruk langsom, kontrollert oppvarming for å unngå termisk sjokk, spesielt for tykke partier

Påfør tilstrekkelig deformasjon i det høyere temperaturområdet for å bryte ned støpt struktur og forbedre homogeniteten

Unngå overdreven reduksjon ved lavere temperaturer (under 900 grader) som kan forårsake intergranulær sprekkdannelse

Varmebehandling etter-smiing (f.eks. løsningsgløding etterfulgt av luftkjøling) utføres ofte for å optimalisere mekaniske egenskaper og korrosjonsmotstand

3. Typiske smiprosesser

Åpen-formsmiing: egnet for store blokker og enkle former

Lukket-smiing: brukes for mer komplekse komponenter som krever tettere dimensjonskontroll

Hammersmiing: mulig, men krever nøye kontroll av slagenergien for å unngå støtrelatert-sprekkdannelse

Bearbeidbarhet: Inconel 601 er en vanskelig-å-legering på grunn av høy varmehardhet, arbeidsherding, lav varmeledningsevne og dårlig sponbrudd. Dreing krever harde verktøymaterialer (CBN/keramikk/karbid), lave til moderate hastigheter, tilstrekkelig mating og effektiv kjøling.

Smiing: Inconel 601 har god smibarhet når den varmes opp til riktig område (1150–1200 grader initial, 1100–900 graders arbeid) og deformeres jevnt. Det må utvises forsiktighet for å unngå smiing ved for lav temperatur og for å sikre riktig oppvarming og kjøling for å forhindre sprekkdannelse.