Характеристики резки и обработки пластин из ниобия C103
Сплав ниобия C103 относительно «щадяще» обрабатывается среди труднообрабатываемых материалов, однако при обработке по-прежнему необходимы строгие требования к тепловому регулированию и контролю процесса. Основная сложность обработки заключается в его чрезвычайной восприимчивости к окислению и упрочнению; неправильное обращение может привести к быстрому износу инструмента.
Хорошая базовая пластичность: Сам сплав C103 обладает хорошей пластичностью при комнатной температуре, что делает его менее сложным в обработке, чем некоторые хрупкие материалы. Именно поэтому его описывают как «более легко обрабатываемый, чем другие ниобиевые материалы». Значительное упрочнение: Как и многие высокопрочные сплавы, C103 быстро упрочняется при резке, что является одной из основных причин износа инструмента и увеличения сил резания. Чрезвычайно высокий риск окисления: Это наиболее важный вопрос, который следует учитывать при обработке C103. Сплав быстро реагирует с такими элементами, как кислород и азот в воздухе, при высоких температурах. Без защиты это может серьезно повлиять на качество поверхности и свойства материала. Поэтому механическая обработка должна проводиться в вакууме или под защитой инертного газа.
Формирование листового металла C103 обычно осуществляется по схеме «горячая ковка + холодная обработка для придания формы»: Горячая обработка (ковка и экструзия): Слитки обычно требуют экструзии или ковки. Исторические данные показывают, что процессы экструзии могут использоваться для обработки слитков в плиты, подготавливая их к последующей прокатке. Холодная обработка (прокатка и придание формы): Между соответствующими процессами отжига может использоваться холодная прокатка или холодная формовка (например, SPIF) для изготовления деталей из листового металла окончательной формы. Это связано с его хорошей пластичностью при комнатной температуре.
Традиционная механическая обработка сталкивается с такими проблемами, как высокие силы резания и нестабильное качество поверхности. Недавние исследования подтвердили, что лазерная обработка (LAM) является эффективным методом улучшения обрабатываемости C103. Принцип работы заключается в предварительном нагреве и размягчении материала заготовки лазерным лучом перед режущим инструментом, что снижает сложность обработки. Эксперимент по лазерной обработке стали C103 позволил определить конкретные параметры оптимизации и их влияние: увеличение скорости резания и мощности лазера снижает силы резания и шероховатость поверхности (Ra). Увеличение скорости подачи и глубины резания увеличивает силы резания и шероховатость поверхности. Роль лазера: Из всех параметров мощность лазера оказывает наиболее существенное влияние на повышение производительности резания.
Ключевые моменты при обработке пластин из стали C103: Защита имеет важное значение: Весь процесс должен выполняться в вакууме или под защитой инертного газа для предотвращения высокотемпературного окисления. Оптимальный процесс: Для точной или высококачественной резки лазерная обработка (LAM) является перспективной технологией, поскольку она может значительно повысить эффективность и качество поверхности. Хотя традиционная обработка возможна, износ инструмента будет происходить быстрее.