PCBN刀具高速切削抗氢钢HR-2的性能研究

采用不同CBN含量和晶粒结构的PCBN刀具,在不同切削速度下进行了HR-2抗氢钢的高速精密切削试验。通过对PCBN刀具前、后刀面的显微形貌特征进行观测,分析了刀具的失效磨损机理,研究了不同CBN含量及不同切削速度对刀具使用寿命的影响。对刀具磨损的测量结果表明,PCBN刀具高速切削HR-2时,CBN含量高的刀具显示出更长的使用寿命,且在130-200m/min区间为最佳切削速度区域。SEM和EDS分析结果表明,高速精密切削HR-2的磨损机理为氧化磨损、扩散磨损、粘结磨损,同时存在磨粒磨损以及引起的微崩刃现象。

PCBN刀具高速切削抗氢钢HR-2的性能研究

采用不同CBN含量和晶粒结构的PCBN刀具,在不同切削速度下进行了HR-2抗氢钢的高速精密切削试验。对刀具磨损的测量结果表明,PCBN刀具高速切削HR-2时,CBN含量高的刀具显示出更长的使用寿命,且在130~200 m/min区间为最佳切削速度区域。SEM和EDS分析结果表明,高速精密切削HR-2的磨损机理为氧化磨损、扩散磨损、粘结磨损,同时存在磨粒磨损以及引起的微崩刃现象。

动载荷作用下HR-2钢的层裂特性

利用轻气炮加载技术和VISAR(激光速度干涉仪)光测技术,在500 m/s的冲击加载速度下,对3种不同厚度的HR-2抗氢钢样品进行了层裂实验,得到样品自由面速度剖面曲线。根据所得曲线波形计算出相应条件下的层裂强度、层裂片厚度以及各自的应变率,最后得到层裂强度随拉伸应变率变化的关系曲线。通过实验与分析可知,在相同冲击压力下,层裂强度随拉伸应变率的增长而增长,随样品厚度的增加而减小。

能量密度对抗氢钢HR-2激光选区熔化成形件组织及力学性能的影响

针对HR-2抗氢脆不锈钢开展了不同体能量密度下的激光选区熔化工艺试验,重点研究了成形件的组织与性能。结果表明,在一定范围内,随体能量密度增加,成形件的致密度、显微硬度、拉伸强度与延伸率均升高。在最高体能量密度113.3 J/mm^(3)下,成形件致密度高达99.9%,其对应的抗拉强度为765.5 MPa,屈服强度为634 MPa,断后伸长率为44.0%,断面收缩率为61%,达到了GJB 5724标准中HR-2锻件的性能要求。HR-2的打印态组织为明显的柱状晶,在XY面内晶粒呈等轴状,在YZ面内晶粒呈柱状。在XY面内,随体能量密度增加,晶粒尺寸先增加后减小,这是热输入不足导致的熔合不良孔隙、扫描速度降低导致的过冷度增加与扫描间距减小导致的重熔区占比增加对晶粒度的共同作用。