[发明专利]一种难加工镍基高温合金IC10的缓进给磨削方法

说明书

本发明提供了一种难加工镍基高温合金IC10的缓进给磨削方法，解决传统平面磨削镍基高温合金IC10的表面粗糙度较大，表面缺陷多的问题。本发明首先使用粒度稍大的棕刚玉与白刚玉混合砂轮进行粗磨，然后使用粒度较小的棕刚玉与白刚玉混合砂轮进行精磨，实现了镍基高温合金IC10的高效、高精度磨削。

技术领域

本发明涉及缓进给磨削加工技术领域，具体为一种难加工镍基高温合金IC10的缓进给磨削方法。

背景技术

镍基金高温合金IC10是由金属镍和铝通过金属键结合而成的一种金属间化合物。镍基金高温合金IC10具有许多优良的性能，包括高的强度和熔点，耐高温疲劳，耐气体腐蚀，抗蠕变，并对峰值温度以下的屈服强度具有正温度效应，是制造航空发动机涡轮叶片的理想材料。由于镍基金高温合金IC10的内部结构与常规金属不同，使其成为一种典型的难加工材料，其可磨性是制约其应用的一个重要问题。

Quanren Zeng等研究人员在Proceedings of the Institution of MechanicalEngineers,Part B:Journal of Engineering Manufacture，2014，229(2)中发表的论文“Investigation into grindability of a superalloy and effects of grindingparameters on its surface integrity”采用外圆磨削正交实验和平面磨削单因素实验对镍基高温合金GH4169的磨削表面完整性进行研究，发现采用该磨削方法加工镍基高温合金时表面粗糙度值较大。Cai Ming等研究人员在The International Journal ofAdvanced Manufacturing Technology，2019,101中发表的论文“Experimental study ongrinding surface properties of nickel-based single crystal superalloy DD5”采用平面磨削的方法对镍基单晶高温合金DD5的磨削表面特性进行了研究，获得的最小表面粗糙度Ra为0.72μm，粗糙度值相对较大。

GH4169、DD5及IC10同属于镍基高温合金，其性能及用途相似，以上两篇论文的研究发现对镍基高温合金采用普通平面磨削的方法加工会出现表面粗糙度较大的问题。而粗糙度作为评价表面质量的一个重要参数，会对配合的稳定性、耐腐蚀性、材料的疲劳强度产生重要影响。然而，采用普通平面磨削加工镍基高温合金产生较大的表面粗糙度，这限制了镍基高温合金在航空工业上的应用于推广。

缓进给磨削作为现有的加工方法，目前主要应用在钛合金这类难加工材料中，并未见应用于镍基高温合金IC10中。并且由于钛合金与镍基高温合金IC10的材料性能完全不同，两者的加工步骤和参数没有类比性，因此，缓进给磨削在钛合金中的成功应用无法为缓进给磨削在镍基高温合金IC10的应用提供有价值的参考。

发明内容

本发明的目的在于解决传统平面磨削镍基高温合金IC10的表面粗糙度较大，表面缺陷多的问题，而提供一种难加工镍基高温合金IC10的缓进给磨削方法，以减小试件表面粗糙度、减少表面缺陷。

实现上述目的，本发明所提供的技术解决方案是：

一种难加工镍基高温合金IC10的缓进给磨削方法，其特殊之处在于：包括以下步骤：

1)使用金刚笔砂轮修整器对缓进给磨床上的粗磨砂轮进行修整，每个行程修整0.05～0.1mm，共修整0.3～0.4mm，工件进给速度为100～200mm/min，之后再进行一次磨削深度为零的光修整；砂轮修整时添加的冷却液速度是20～80L/min；

2)对已经装夹在缓进给磨床上的镍基高温合金IC10试样进行粗磨至表面粗糙度小于Ra0.8μm；