Liga à base de cobre e berílio para endurecimento por precipitação C172

C172 é uma precipitação endurecida cobre berílioà base de liga com boas propriedades abrangentes. A liga tem maior dureza, resistência, limite elástico e limite de fadiga após o tratamento de envelhecimento em solução. Ele também tem forte resistência à corrosão, condutividade elétrica e não magnetismo, tornando-o em ambientes hostis de baixa temperatura, alta temperatura, alta pressão e ácido. Tem uma vida mais longa. Portanto, é amplamente utilizado em várias indústrias de manufatura de alta tecnologia e é especialmente adequado para instrumentos de registro de petróleo desenvolvidos e produzidos por nossa empresa, o que faz com que os instrumentos atendam aos requisitos para uso em ambientes de fundo de poço hostis.

 1. Características de Corte C172

• (1) Endurecimento por trabalho. Devido à presença de berílio, o C17200 apresenta um fenômeno de rápida polimerização e endurecimento durante a usinagem. A camada endurecida por trabalho é ≥0.007 mm. Portanto, é necessário escolher uma ferramenta relativamente afiada e uma profundidade de corte razoável durante a usinagem para evitar o uso excessivo de ferramentas causado pela camada endurecida. A ocorrência de desgaste e dificuldades de usinagem.
• (2) A força de corte é grande. Após o envelhecimento da solução, a dureza e a resistência do C17200 são significativamente melhoradas, podendo chegar a 38 ～ 44HRC. A grande força de corte e a deformação plástica gerada durante o corte aumentam o atrito entre a peça e a ferramenta e geram uma grande quantidade de calor de corte. Portanto, o fluido de corte é necessário para reduzir a temperatura de corte durante a usinagem.
• (3) Má rigidez. O C17200 tem um módulo de elasticidade de 128GPa, que é 60% daquele de materiais rígidos. Está sujeito a distorções durante a usinagem. Portanto, as peças e ferramentas devem escolher um suporte mais sólido.
• (4) A ferramenta é fácil de usar. Após o envelhecimento da solução sólida, além do aumento significativo de dureza e resistência, uma película de óxido resistente ao desgaste também é formada na superfície. Este filme de óxido pode agravar o desgaste da ferramenta. Além disso, C17200 tem grande deformação plástica e alta temperatura de corte 2, a força de corte é grande, a ferramenta também é fácil de usar. No entanto, o desgaste da ferramenta é proporcional à velocidade de corte e à quantidade de avanço, e uma velocidade de corte e quantidade de avanço razoáveis ​​podem reduzir o grau de desgaste da ferramenta.

2. Seleção de ferramentas de corte C17200

As ferramentas são um fator importante para garantir a produção e ferramentas razoáveis ​​podem melhorar a eficiência da usinagem e a qualidade do produto. Atualmente, as fresas usadas na maioria das fábricas de usinagem têm dois materiais, aço rápido e liga dura. Ambas as ferramentas têm alta resistência ao desgaste e força, mas a resistência a alta temperatura e precisão de corte do aço rápido são mais fracas do que ligas de carboneto duro, e a usinagem C17200  o processo tende a produzir temperaturas e forças de corte mais altas. Portanto, as ferramentas de corte de metal duro são a melhor escolha ao cortar C17200. Os cortadores de metal duro comumente usados ​​incluem YG3, YG8, YG6, YT4 e YT5. Devido à forte afinidade dos materiais e cortadores de metal duro da série YT, o desgaste da ferramenta será exacerbado. Portanto, ao cortar, escolha as ferramentas de corte de liga dura da série YG. Os tipos de ferramentas de corte duras usados ​​por nossa empresa são YG6 e YG8.

3. Seleção dos parâmetros geométricos da ferramenta ao cortar C172

• (1) Forma de lâmina. Para o corte de materiais C17200 de alta resistência e alta dureza, a fim de prolongar a vida útil da ferramenta, melhorar a resistência à vibração da ferramenta e melhorar a qualidade da superfície de usinagem, a aresta do arco é selecionada durante a usinagem, e o raio do arco da ponta da ferramenta rε = 0.1 a 0.8 mm.
• (2) Tipo de lâmina. Para aumentar a resistência da aresta de corte, reduzir a quebra da ferramenta e melhorar as condições de dissipação de calor, selecione chanfro negativo durante a usinagem, largura bγ1 = (0.3 ～ 0.8) fe ângulo γo1 = -10 ° ～ -5 °.
• (3) Faca tipo face. Para controlar razoavelmente o fluxo de cavacos, reduzir o calor de corte e reduzir o desgaste da ferramenta, escolha um canal ou quebra-cavacos durante a usinagem. O raio do arco do fundo da ranhura Rn = (2 ~ 7) f.
• (4) O ângulo de inclinação γ o. Ao cortar materiais C17200 de alta resistência e alta dureza, um ângulo de ataque menor pode aumentar a área de contato entre a face de ataque e o cavaco, aumentar a área de dissipação de calor e aumentar a resistência da aresta de corte e melhorar as condições de dissipação de calor da cabeça de corte. É de 5 ° a 10 °.
• (5) Rake o ângulo α o. No processo de corte C17200, usar um ângulo de incidência menor pode aumentar a resistência da aresta de corte e reduzir o risco de lascamento, mas um ângulo de incidência menor aumentará o atrito entre o flanco principal e a peça de trabalho, encurtando a vida útil da ferramenta , e reduzir a A qualidade da rugosidade da superfície processada, geralmente o valor do ângulo de relevo α o é 6 ° ～ 8 °.
• (6) Declinação principal κr e declinação secundária κ´r. Com a mesma taxa de avanço e profundidade de corte, a menor declinação principal e declinação auxiliar pode aumentar o comprimento de corte da aresta de corte principal, reduzir a força de corte por unidade de área da aresta de corte principal e melhorar as condições de dissipação de calor. Reduza o atrito entre o flanco secundário e a superfície usinada e reduza a rugosidade da superfície da peça de trabalho. No entanto, a dureza e a resistência do C17200 são relativamente altas, e o menor ângulo de deflexão principal torna a força radial na ferramenta maior, o que aumenta o risco de lascamento. Sob a condição de que a rigidez do sistema de processo seja boa, o valor do ângulo de declinação geral κ r é 45 ° ～ 75 ° e o valor do ângulo de declinação secundário κ´r é 5 ° ～ 10 °.
• (7) Ângulo de inclinação da lâmina λs. Porque Usinagem de cobre-berílio C17200 tem maior resistência e dureza após o envelhecimento da solução, a fim de aumentar a resistência da aresta de corte principal, aumentar a vazão dos cavacos, evitar a geração de lascas, evitar arranhões na superfície processada e inclinação da lâmina durante usinagem de desbaste. o valor é -10 ° ~ -5 ° e o ângulo de inclinação da ferramenta é 0 ° durante o acabamento.

4. Escolha da quantidade de corte C17200

• (1) Velocidade de corte vc. A escolha da velocidade de corte é limitada principalmente por vários fatores, como resistência ao desgaste da ferramenta, potência da máquina, dureza do material e eficiência de usinagem. Com uma determinada potência de máquina-ferramenta, uma velocidade de corte mais baixa é usada ao cortar o C17200 para estender a vida útil da ferramenta. Reduza a temperatura de corte e reduza a ocorrência de cortes acumulados, mas a velocidade de corte muito baixa reduzirá significativamente a eficiência da usinagem. Portanto, a velocidade de corte usada ao cortar C17200 é geralmente 100 ~ 200m / min.
• (2) Profundidade de corte αp. O efeito da profundidade de corte na resistência ao desgaste da ferramenta é o menor, e uma profundidade de corte maior pode ser usada na usinagem para melhorar a eficiência da usinagem, aumentar o comprimento de trabalho e a largura da aresta de corte, reduzir a força de corte por unidade de área da aresta de corte e prolongar a vida útil da ferramenta, mas a profundidade de corte excessiva exigirá alta rigidez do sistema de processo, especialmente para C17200 de alta dureza e corte de alta resistência, portanto, a profundidade de corte de C17200 é geralmente de 0.05 ~ 3 mm.
• (3) Quantidade de ração f. A seleção da quantidade de avanço é afetada principalmente por três fatores: força de corte, eficiência de usinagem e rugosidade da superfície. Uma grande quantidade de avanço melhora a eficiência da usinagem, mas aumenta a força de corte e o valor da rugosidade da superfície; uma pequena quantidade de avanço diminui. Os valores da força de corte e da rugosidade da superfície são pequenos, mas a eficiência da usinagem é reduzida. Portanto, é necessário escolher uma taxa de alimentação razoável. C17200 tem alta resistência e dureza após o envelhecimento da solução sólida e gera uma grande força de corte durante o processo de corte, de forma que a quantidade de alimentação não pode ser muito grande. Uma pequena quantidade de avanço reduz a eficiência da usinagem e aumenta o custo de usinagem. Geralmente, a alimentação do C17200 é de 0.1 ～ 0.15 mm / r.

5. Seleção de fluido de corte ao cortar C172

 O uso de fluidos de corte durante o corte pode dissipar o calor e lubrificar, prolongando assim a vida útil da ferramenta, melhorando a eficiência da usinagem e a qualidade do produto. Uma grande quantidade de calor de corte é gerada durante o processo de corte C17200, o que aumenta a temperatura de corte. Portanto, o principal papel do fluido de corte ao cortar C17200 é acelerar a difusão do calor de corte, reduzir a temperatura de corte e estender a vida útil da ferramenta. Emulsões feitas de óleo solúvel têm um efeito significativo na dissipação de calor, mas o enxofre contido em seus componentes causará uma pequena mancha na superfície do C17200, deixando um perigo oculto de sucateamento da peça de trabalho. Ruim, mas seu efeito lubrificante é relativamente óbvio, reduzindo o atrito entre a ferramenta e a peça de trabalho e reduzindo a geração de calor de corte. Portanto, o fluido de corte de óleo mineral mais 3% a 7% de banha é usado para o corte C17200.

6. Moagem C17200

C172 possui alta resistência e dureza. Ao fresar, a aresta de corte deve ser afiada e ter forte resistência ao impacto. Embora as fresas de aço de alta velocidade e as fresas de metal duro possam ser usadas para fresamento C17200, a precisão de usinagem das fresas de metal duro é maior do que a das fresas de aço de alta velocidade. Portanto, as fresas de metal duro são usadas durante o fresamento.

 Quando fresagem cnc C172, o método de fresagem descendente assimétrico deve ser adotado. Isso pode efetivamente reduzir o atrito entre a fresa e a peça de trabalho, estabilizar a peça de trabalho e reduzir a vibração da ferramenta. Durante o processo de fresagem, alguns fluidos de corte podem ser usados ​​para estender a vida útil da fresa e reduzir a rugosidade da superfície da peça de trabalho.

7. Perfuração C172

Ao perfurar o C172, você pode escolher a broca helicoidal de aço de alta velocidade para a perfuração. O ângulo da hélice da broca é 29 °, o ângulo do vértice é 118 ° e o ângulo da borda da broca é 12 °. Se necessário, uma ponta de ferramenta especialmente afiada pode ser usada. Devido à alta resistência e dureza do C172, uma velocidade de corte mais baixa é necessária e o fluido de corte precisa ser derramado para resfriamento e lubrificação, o que ajuda na descarga suave dos cavacos, evita que os cavacos arranhem a superfície processada, reduz o desgaste da broca estende a broca. Vida. Ao mesmo tempo, durante o processo de furação, é necessário garantir velocidade de corte e avanço constantes, para evitar o endurecimento do fundo do furo e para trazer maiores dificuldades à usinagem.

8. Conclusão

Como um material com boas propriedades abrangentes, o C172 tem sido amplamente utilizado no campo de exploração de petróleo. Sua alta resistência e alta dureza facilitam a geração de grande força de corte e alta temperatura de corte durante a usinagem, o que agrava a ferramenta. Portanto, devemos combinar as características de corte do C172 durante a usinagem para selecionar ferramentas de corte razoáveis, parâmetros geométricos da ferramenta, quantidade de corte e fluido de corte. Ao mesmo tempo, precisamos organizar uma tecnologia de usinagem razoável na produção de acordo com a situação real.

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