特殊合金材料深长孔的加工

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一、前言
烟气轮机是炼油催化裂化装置中的一种能量回收设备，其主要零部件转子是由轮盘和主轴组装而成。轮盘与主轴装配后需用8组拉杆螺栓将其紧固。根据设计要求，8个孔深322 mm，母线垂直度0.05 mm，孔表面粗糙度0.4µm，因此该孔必须铰制。
( M$ Z6 b% y( i$ n$ E  b8 G主轴和轮盘的材料分别为高强度合金钢40CrNi2MoA和高温合金钢GH864，两种材料的力学性能表见表1。
从表1可以看出，两种材料的机械性能非常特殊，因此其加工性能与普通材质不同，从而在选择刀具材料、几何角度、工艺参数等方面造成困难。
, Z( k4 w; w( I; P/ O! S# f# Q" ^1 |$ _二、刀具材料的选择
表2所示内容为几种常用刀具材料的力学性能对比，由上述知GH864和40CrNi2MoA抗拉强度和伸长率极高，因此其“粘度”较大，加工难度大。高速钢较YT, YG类硬质合金有足够的强度和韧性，又因其含钒量不高，磨加工性能良好，所以刀具材料应从高速钢中选取。为了避免在切削时因振动使刀具崩刃和折断，并综合考虑其他因素，选抗弯强度高的W2Mo9Cr4VCo8作为刀具材料。
3 v: B; x0 ]/ m0 A, t6 L表2 刀具材料的力学性能
力学性能
# t  F' p, C( J9 ~' D) a刀具材质
9 _, ?& b9 r4 \6 y. a# m3 {8 R9 {& s高速钢
. J( L  o& _! g2 B. t9 tYG类
' H$ h! B, Y- O* V3 P" S3 C: E硬质合金
5 u! B% ~2 f* i9 e1 N# [% V* a  j' H$ sYT类
$ }* x1 w; H- d  e9 E1 @硬质合金
5 A) _* B; g7 Q硬度
1 d4 ], J( t$ B& J* I84～85
91～93
/ z0 Z# U  R7 f$ k, m90～92
抗弯强度 MPa
5 h' h& P. i. ^9 c+ _2000～4000
8 T" o$ P* L3 A4 U/ `1500～2000
% I$ U( r6 H! y7 v1300～1800
冲击韧性 (J/cm2)
18～30
1 E+ m. U5 d; I- o6 y- g: i+ G* |2～4
0.3～0.7
; r0 c0 e+ @3 @' z
1 U; e3 E( T8 w; [+ d( m  X刀具的结构和几何角度简图