सुपरअलॉय टर्बाइन ब्लेड के लिए कार्बाइड इंसर्ट बनाम सिरेमिक इंसर्ट

पीएफटी, शेन्ज़ेन

उद्देश्य: उत्पादन के तहत इनकोनल 718 टरबाइन ब्लेड को चालू करते समय कार्बाइड और सिरेमिक इंसर्ट के बीच के अंतर को मापें। फर्श शीतलक दबाव (7 एमपीए)।
विधि: एक एकल {{0}बिंदु, पूर्ण {{1}फैक्टोरियल परीक्षण में काटने की गति (vc 40–120 m/min) और फ़ीड (fn 0.05–0.20 mm/r) भिन्न होती है। उपकरण का जीवनकाल समाप्ति बिंदु 0.3 मिमी फ्लैंक घिसाव या भयावह फ्रैक्चर था। शक्ति, सतह खुरदरापन (रा) और सफेद -परत की गहराई लॉग की गई।
परिणाम: वीसी 80 मीटर/मिनट पर, व्हिस्कर -प्रबलित सिरेमिक इंसर्ट फ्रैक्चर से 2.1 मिनट पहले चला, लेकिन 4.8× लेपित कार्बाइड (जीसी1115) की सामग्री हटा दी गई जो 11 मिनट तक चली। कार्बाइड ने सिरेमिक के लिए Ra 0.42 µm बनाम 0.78 µm का उत्पादन किया। दोनों के लिए सफ़ेद परत की गहराई 5 µm से नीचे रही।
निष्कर्ष: सिरेमिक ट्रिपल एमआरआर जब गति 80 मीटर/मिनट से अधिक या उसके बराबर हो और सतह रा 0.8 µm से कम या उसके बराबर स्वीकार्य हो; कार्बाइड Ra <0.5 µm या बाधित कटौती के लिए सुरक्षित रहता है।

सुपरअलॉय टर्बाइन ब्लेड के लिए कार्बाइड इंसर्ट बनाम सिरेमिक इंसर्ट

निकल आधारित सुपरअलॉय ब्लेड 46 एचआरसी पर फोर्ज छोड़ते हैं और नाश्ते के लिए टूलींग बजट खाते हैं। दुकानें आम तौर पर बिना हार्ड नंबर वाले अल्ट्रा{{3}टफ कार्बाइड और धधकते हुए-फास्ट सिरेमिक इंसर्ट के बीच चयन करती हैं। यह नोट उन नंबरों को वितरित करता है {{6}कोई मार्केटिंग फ़्लाफ़ नहीं।

2 अनुसंधान विधियाँ
2.1 वर्कपीस और मशीन

मिश्र धातु: इनकोनल 718, 46 एचआरसी, Ø 85 मिमी बार, 250 मिमी ओवरहैंग।

खराद: डीएमजी सीटीएक्स बीटा 800, 12 किलोवाट, 7 एमपीए थ्रू -टूल कूलेंट, 5 माइक्रोन पोजिशनिंग रिपीटेबिलिटी।

2.2 काटने के उपकरण

2.3 प्रक्रिया

प्रति बार दो पास: 1 मिमी स्टॉक तक खुरदरा, अंतिम 0.2 मिमी गहराई तक समाप्त।

फैक्टोरियल मैट्रिक्स: वीसी 40, 60, 80, 100, 120 मीटर/मिनट × एफएन 0.05, 0.10, 0.15, 0.20 मिमी/आर।

स्टॉप मानदंड: फ़्लैंक घिसाव वीबी=0.3 मिमी या किनारे का फ्रैक्चर।

माप: शक्ति के लिए डायनेमोमीटर (किस्टलर 9129ए), रा के लिए लेजर प्रोफिलोमीटर (कीएंस एलजे-वी7080), सफेद परत के लिए एक्स{3}}रे विवर्तन।

3 परिणाम एवं विश्लेषण

3.1 टूल लाइफ
चित्र 1 उपकरण जीवन बनाम वीसी दिखाता है। कार्बाइड एक क्लासिक टेलर ढलान (एन=0.24) का अनुसरण करता है जो 40 मीटर/मिनट पर 24 मिनट से 120 मीटर/मिनट पर 5 मिनट तक गिरता है। थर्मल क्रैकिंग के कारण सिरेमिक 80 मीटर/मिनट से ऊपर 0.7-2.1 मिनट के बीच बिखर जाता है।

3.2 सामग्री हटाने की दर (एमआरआर)
तालिका 1 एक ही उपकरण के जीवन अंत बिंदु पर एमआरआर की तुलना करती है।

3.3 सतही अखंडता

रा (µm): कार्बाइड 0.42 ± 0.05; सिरेमिक 0.78 ± 0.12।

सफ़ेद-परत की गहराई: <दोनों के लिए 5 µm; कोई मापनयोग्य सूक्ष्म -कठोरता वृद्धि नहीं।

अवशिष्ट तनाव: कार्बाइड 120 एमपीए संपीड़ित, सिरेमिक 180 एमपीए तन्यता -अभी भी ओईएम सीमा के भीतर है।

3.4 पावर ड्रा
कार्बाइड का औसत 2.1 किलोवाट; स्पिंडल रिजर्व के भीतर सिरेमिक 3.8 किलोवाट पर पहुंच गया।

4 चर्चा
4.1 पहनने के तंत्र
सैंडविक की रिपोर्ट के अनुसार, कार्बाइड फ्लैंक घिसाव और माइक्रो{0}चिपिंग के कारण विफल हो गया। सिरेमिक्स शीतलक द्वारा त्वरित, चम्फर से फैलने वाले थर्मल शॉक दरारों के शिकार हो गए।

4.2 आर्थिक क्रॉस-ओवर
शॉप{0}फ्लोर कॉस्ट ड्राइवर्स (कीमत डालें, समय के साथ बदलाव करें, स्पिंडल रेट) का उपयोग करें, 110 मीटर/मिनट पर ब्रेक-ईवन लैंड करें जहां सिरेमिक का 3× एमआरआर इसके 2× इन्सर्ट मूल्य और उच्च स्क्रैप जोखिम से अधिक है।

4.3 सीमाएँ

केवल निरंतर कटौती; पायलट परीक्षणों में बाधित कटौती से सिरेमिक टूट गया।

शीतलक दबाव> 8 एमपीए ने सिरेमिक जीवन को 30% कम कर दिया।

4.4 व्यावहारिक उपाय
सिरेमिक तब चुनें जब (ए) सतह रा 0.8 µm स्वीकार्य हो, (बी) स्पिंडल 100 मीटर/मिनट से अधिक या उसके बराबर दे सकता है, (सी) कटौती निरंतर हो। अंतिम एयरफ़ॉइल फ़िनिशिंग या किसी स्लॉट/शोल्डर कार्य के लिए कार्बाइड से चिपके रहें।

5। उपसंहार
सफेद परत के विनिर्देशों को पूरा करते हुए इनकॉनेल 718 में सिरेमिक इन्सर्ट ट्रिपल सामग्री हटाने की दर 80 मीटर/मिनट से अधिक है, लेकिन सतह की खुरदरापन और फ्रैक्चर जोखिम रा <0.5 µm या बाधित ज्यामिति के लिए कार्बाइड का पक्ष लेते हैं। कार्य को पुनः उद्धृत करने से पहले क्रॉसओवर बिंदु की पुष्टि करने के लिए अपने शीतलक दबाव पर फैक्टोरियल को दोहराएं।