因瓦Invar36合金成分性能

Invar36因其極低的熱膨脹系數(shù)而廣泛應用于航空、航天、微電子等行業(yè)。例如，為了保證復合材料成型后的尺寸精度，模具必須采用與復合材料熱膨脹特性相匹配的材料，Invar36適應了這一要求，成為大型飛機或現(xiàn)有飛機重要結構的模具材料。復合零件固化后，表面幾乎不加工，表面質量和尺寸主要由成型模具保證。Invar伸長率和斷面收縮率高，導熱系數(shù)低，加工時不易獲得良好的表面質量。Invar36由于其在微電子、國防技術中的重要應用價值，其相關技術信息必須得到控制。由于國外Invar在合金加工工藝和技術應用方面具有參考價值的文獻非常罕見，因此所報道的文獻僅限于國內少數(shù)研究工作。

提出Invar通過實驗分析，36合金磨削時的磨削力與磨削量成線性關系，工件速度為15~20m/min磨削力小，可避免磨削力對工件的不良影響。Invar36切削加工、磨削加工和磨削加工表面完整性，并提出了相應的低應力加工技術。車削小型旋轉體Invar研究了36個部件，指出使用YG8.硬質合金刀片，保證刀片鋒利，優(yōu)化切削量組合，采用性能好的切削液和噴霧冷卻法，在剛度高的機床上加工時，可獲得表面質量好、精度高的工件。

切削力對刀具磨損、加工精度和加工表面質量有重要影響，是決定銑削性能的重要參數(shù)之一。在加工過程中，由機械應力、熱應力和相變引起的彈性變形會對加工表面質量產生很大的影響。鑒于中國對Invar36合金加工研究尚未全面系統(tǒng)地進行，銑削加工尚未進行Invar36切削力的詳細研究。因此，有必要研究切削工藝參數(shù)對切削力的產生和傳遞以及工藝參數(shù)對切削力的影響，以揭示Invar36切割機理提高了切割過程中工件的加工表面質量、加工精度和效率。本文采用硬合金涂層工具Invar36低膨脹合金銑削試驗重點分析了銑削過程中的切削力，以優(yōu)化Invar36低膨脹合金銑削工藝參數(shù)，研究表面完整性，提供相關的實驗基礎和理論依據。

工件材料為Invar36低膨脹合金的化學成分和力學性能分別見表1和2。實驗采用夾式端銑刀，刀具直徑40mm。實驗刀片基體為硬質合金，涂層為TiAIN-Al2O3復合涂層，刀片前角27°,后角13°。

切削力采用Kistler9272動態(tài)壓電測力儀測量，測力儀信號通過Kistler5070A電荷放大器放大后，計算機將收集數(shù)據。用半人工熱電偶測量工件的銑削溫度。加工試件的金相顯微組織采用三維視頻顯微鏡KH-7700觀察。由于Invar36與奧氏體不銹鋼化學成分相似，均為奧氏體單相組織。Invar36和0Cr18Ni9奧氏體不銹鋼相同工藝參數(shù)下的切削力對比試驗進行對比分析Invar36和0Cr18Ni9切削加工。在不同的切削量下，Invar36低膨脹合金的切削力安排了切削速度、軸向量的單因素實驗，并對單因素實驗結果進行了回歸分析，從而建立了切削力的數(shù)學模型，最終獲得了切削力隨切削參數(shù)變化的規(guī)律。單因素實驗的實驗因素及水平見表3。同時，分析了加工后試件的顯微組織，以分析切削力對加工表面質量的影響。