C17200 Công nghệ gia công cắt gọt hợp kim đồng-berili hóa bền kết tủa
Tóm tắt:
Bài viết này chủ yếu giới thiệu về kỹ thuật gia công cắt gọt hợp kim đồng-berili hóa bền kết tủa C17200, tập trung phân tích các đặc điểm cắt gọt của vật liệu, lựa chọn dao cắt, thông số hình học của dao, chế độ cắt, lựa chọn dung dịch cắt, cũng như quy trình phay và khoan. Dựa trên kinh nghiệm thực tế trong nhiều năm qua, bài viết trình bày các phương pháp kỹ thuật tối ưu đã được áp dụng thành công, giúp C17200 được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực đo lường giếng khoan dầu khí, đáp ứng tốt các điều kiện môi trường khắc nghiệt dưới lòng đất.
C17200 là một hợp kim đồng-berili hóa bền kết tủa, có tính năng tổng hợp vượt trội. Sau khi được xử lý hoá bền bằng dung dịch rắn và già hóa, hợp kim có độ cứng, độ bền, giới hạn đàn hồi và giới hạn mỏi cao. Ngoài ra, nó còn có khả năng chống ăn mòn, dẫn điện và không nhiễm từ tốt, nên có tuổi thọ lâu dài trong môi trường khắc nghiệt như nhiệt độ thấp, cao, áp suất cao và axit. Do đó, C17200 được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp công nghệ cao, đặc biệt phù hợp cho các thiết bị đo lường giếng khoan dầu khí do công ty chúng tôi phát triển.
Đặc điểm cắt gọt của C17200
Gia công hóa cứng
Do có berili nên C17200 dễ bị hóa cứng khi gia công, độ dày lớp hóa cứng ≥ 0.007mm. Cần dùng dao sắc và độ sâu cắt hợp lý để tránh mài mòn dao nhanh và khó gia công.
Lực cắt lớn
Sau khi xử lý nhiệt, độ cứng lên tới 38–44HRC. Lực cắt và biến dạng dẻo lớn tạo ra nhiều nhiệt cắt – cần sử dụng dung dịch cắt gọt để giảm nhiệt.
Độ cứng thấp (mô-đun đàn hồi thấp)
C17200 có mô đun đàn hồi 128GPa (bằng 60% thép), dễ bị biến dạng, do đó phải cố định chắc chắn chi tiết và dụng cụ.
Dao dễ bị mài mòn
Ngoài độ cứng cao, C17200 còn hình thành lớp màng oxit chống mài mòn gây mòn dao nhanh. Nhiệt và lực cắt cao cũng làm tăng mài mòn – cần điều chỉnh tốc độ cắt và lượng chạy dao hợp lý.
Lựa chọn vật liệu dao khi gia công C17200
Dao là yếu tố then chốt quyết định hiệu quả và chất lượng gia công.
Dao hợp kim cứng là lựa chọn ưu tiên cho C17200 do nhiệt và lực cắt lớn.
Dao nhanh (HSS) dễ bị quá nhiệt.
Nên dùng dao hợp kim loại YG như YG6 và YG8. Không dùng YT do dễ bị dính và mòn dao.
Lựa chọn thông số hình học của dao cắt
Hình dạng lưỡi dao: Dùng lưỡi tròn với bán kính cung dao rε = 0.1 ~ 0.8mm để giảm rung và nâng chất lượng bề mặt.
Góc mép dao âm (chống mẻ): bγ1 = (0.3~0.8)f, γo1 = -10° ~ -5°.
Rãnh thoát phoi: Rn = (2~7)f, giúp giảm nhiệt và kiểm soát dòng phoi.
Góc trước γo: 5°~10° – tăng diện tích tiếp xúc và thoát nhiệt.
Góc sau αo: 6°~8° – tăng độ bền cạnh cắt nhưng có thể làm tăng ma sát và giảm tuổi thọ dao.
Góc lệch chính/phụ (κr/κ’r): 45°75° / 5°10° – giảm lực cắt đơn vị và ma sát bề mặt.
Góc nghiêng dao λs: -10°~-5° cho thô và 0° cho tinh để giảm bavia và trầy xước bề mặt.
Chọn lượng cắt khi gia công C17200
Tốc độ cắt vc: 100~200 m/phút. Tốc độ cao làm tăng mòn dao và nhiệt.
Chiều sâu cắt αp: 0.05~3mm. Nên chọn sâu để tăng hiệu suất nhưng không vượt quá độ cứng hệ thống máy.
Lượng chạy dao f: 0.1~0.15mm/vòng. Quá lớn sẽ làm xấu bề mặt, quá nhỏ thì giảm hiệu quả.
Chọn dung dịch cắt khi gia công C17200
Dung dịch cắt giúp tản nhiệt và bôi trơn:
Emulsion có hiệu quả tản nhiệt tốt nhưng chứa lưu huỳnh gây đốm bề mặt.
Khuyến nghị: dầu khoáng + 3%~7% mỡ lợn – vừa bôi trơn tốt, vừa giảm nhiệt và ma sát.
Gia công phay C17200
Nên dùng dao hợp kim cứng để có độ chính xác cao hơn dao HSS.
Áp dụng phương pháp phay tiến không đối xứng để giảm ma sát và rung động.
Dùng dung dịch cắt để giảm nhiệt và nâng tuổi thọ dao.
Gia công khoan C17200
Dùng mũi khoan HSS: góc xoắn 29°, đỉnh 118°, cạnh 12°.
Tốc độ khoan thấp, có dùng dung dịch làm mát liên tục để tránh mài mòn và nghẹt phoi.
Giữ tốc độ và lượng chạy dao ổn định để tránh hóa cứng đáy lỗ.