22 października 2021


Artykuł jest kontynuacją omawiania zagadnień trudnej obróbki wiórowej stali i nadstopów o właściwościach żaroodpornych i żarowytrzymałych. Materiały te, jako żaroodporne wykorzystywane są np. w budowie kotłów grzewczych, pieców przemysłowych i aparatury chemicznej, a jako żarowytrzymałe stosowane są m.in. w budowie turbin gazowych i silników odrzutowych.


Kazimierz Czechowski, Jerzy Stós, Iwona Wronska

W wydajnej obróbce wiórowej stali i nadstopów żaroodpornych i żarowytrzymałych, prowadzonej z możliwie dużymi prędkościami skrawania, wytwarzana jest duża ilość ciepła (temperatura osiąga zwykle 750÷1020 °C) i mogą występować wszystkie formy zużycia ostrza: ścierne, adhezyjne, dyfuzyjne, chemiczno-ścierne i odkształcenie plastyczne (to ostatnie nierzadko jako dominujące). Istotne w tym przypadku jest właściwe dobranie m.in. materiału narzędziowego i powłoki przeciwzużyciowej, geometrii i mikrogeometrii ostrza narzędzia oraz warunków obróbki i parametrów skrawania. Obróbka stali i nadstopów o ww. właściwościach zwykle wymaga stosowania chłodziwa, nierzadko intensywnie podawanego. Wyjątkiem jest obróbka frezowaniem za pomocą płytek ceramicznych, wykonywana najczęściej na sucho; chłodziwo nie powinno być podawane w tym przypadku ze względu na zagrożenie szokiem termicznym.
W części pierwszej [1], m.in. przedstawione zostały definicje żaroodporności i żarowytrzymałości, podano przykładowe gatunki stali nierdzewnych i nadstopów na bazie niklu i kobaltu o tych właściwościach, omówiono podstawowe zasady dotyczące obróbki wiórowej tych materiałów oraz podano orientacyjne parametry ich toczenia.

Orientacyjne-parametry-frezowania-stali
Tab. 1  Orientacyjne parametry frezowania stali nierdzewnych super austenitycznych dla 15-minutowej trwałości ostrza przy stosowaniu chłodziwa – na podstawie danych z literatury [2]

W tej części uzupełniono dane dotyczące obróbki wiórowej o orientacyjne parametry frezowania stali nierdzewnych super austenitycznych za pomocą węglików spiekanych (tabela 1) i nadstopów na bazie niklu i kobaltu za pomocą węglików spiekanych i ceramiki (tabela 2) [2]; parametry te można przyjmować jako pierwszy wybór, a następnie należy je skorygować doświadczalnie w odniesieniu do konkretnego gatunku materiału obrabianego i pozostałych warunków obróbki. Stale nierdzewne austenityczne żaroodporne i żarowytrzymałe mają większą zawartość niklu lub kobaltu i w związku z tym posiadają gorszą skrawalność niż typowe stale austenityczne odporne na korozję. Dlatego w projektowaniu obróbki wiórowej tych stali proponuje się przyjmowanie, jako pierwszego wyboru, parametrów skrawania dla stali nierdzewnych super austenitycznych.
Przedstawiono także zagadnienia obróbki nadstopów na bazie niklu lub kobaltu (nazywanych także superstopami HRSA – Heat Resistant Super Alloys) za pomocą ostrzy ceramicznych oraz możliwości stosowania powłok przeciwzużyciowych na ostrzach narzędzi do obróbki tych materiałów.

cały artykuł dostępny jest w wydaniu 10 (73) październik 2013