1.常用難熔金屬的力學物理性能有哪些举哟？

　　工業(yè)上常用的高熔點金屬統(tǒng)稱難熔金屬，如鎢迅矛、鉬妨猩、鉭、鈮秽褒、鋯等壶硅。

　　難熔金屬熔點高、密度大销斟，晶體結構穩(wěn)定庐椒，激活能大，切削加工困難蚂踊。以難熔金屬為主约谈，添加其他合金元素構成難熔金屬材料。隨著科學技術的發(fā)展犁钟，難熔金屬在原子能填篱、宇航、機械泞霹、電子舱闪、化工、醫(yī)療俱菜、紡織阶务、輕工等領域得到了越來越廣泛的應用。

　　常用難熔金屬中鎢的熔點最高(3380℃)恕琅，密度最大(19.1g/cm3)忧龙，而鉬的彈性模量最大，達到343 350MPa。

　　2.常用難熔金屬的分類和用途有哪些渣雁？

　　常用難熔金屬中鎢的熔點高驮肄，密度大，耐蝕性好兑蹦，在冶金悬朱、電子、化工脖母、核工業(yè)中常用來制作耐高溫零部件士鸥，如電極、高溫反應堆包套材料谆级、平衡器件烤礁、醫(yī)用X光管鎢靶等。

　　鎢可以制成鑄錠肥照，也可以制成燒結制品脚仔。鎢鑄錠扒皮后可軋制成棒材或型材，也可以冷拔成絲舆绎；鎢的燒結制品常做成高密度合金鲤脏。鉬的熔點也很高(2695℃)，密度適中亿蒸，彈性模量極高凑兰，熱膨脹系數(shù)小，導電边锁、導熱性好。鉬的結合性好波岛，常用于噴涂鋼件表面乾哆，以減小磨損，提高使用壽命锅吝。鉬還可以作為真空噴涂電極翩愧、真空蒸發(fā)金屬、真空爐屏蔽板询晦、發(fā)熱體及高溫構件坑箭；鉬適于制作要求剛性、硬度高的部件捉泣，如鏜刀桿弹臂、研磨軸等。鉬的耐蝕性好舵素，常用來制作在熔融鋅或鋅蒸氣中工作的泵梨伸、葉輪軸等。鉬及其合金有以下五種：

　　①鉬含量大于99.9％的純鉬材料痪罐。

　∫萏选②鉬與鈦的合金，如Mo—0.5Ti竭鞍。

　“寤蟆③TZM(Mo—0.6Ti—0.08Zr)合金。

　≠丝臁④TZC(Mo—0.5Ti—0.03Zr—0.15C)合金洒放。

　　⑤Mo—30W合金滨砍。

　　鉭的熔點為2980℃往湿，在常用難熔金屬中僅次于鎢(3380℃)，密度為16.67 g/cm3惋戏。退火狀態(tài)下领追，鉭具有良好的塑性，高溫下也比較穩(wěn)定响逢，能吸收并保持住氣體绒窑。鉭耐酸，是生物適合性材料舔亭。鉭在電子些膨、化工、醫(yī)療等行業(yè)有較廣泛的應用巧焕。同時捅冈，鉭也是制作硬質合金不可缺少的材料。
在難熔金屬中转甥，鈮的熔點為2468℃舌多，其強度、硬度低而韌性高享立，具有良好的冷塑性盘秕，切削加工無特殊困難。在鋼中加入少量的鈮可以提高基體的強度和韌性嫂镇。鈮與碳形成穩(wěn)定的碳化鈮抢熟，使晶粒細化，可以提高鋼的耐磨性竞茂，因此鈮常用來制作高性能刀具匾蛆。

　　鋯是鈦的同族元素，也是同素異構體斜劳。862℃以下呈密排六方晶格导盅，是為α鋯较幌；862℃以上呈體心立方晶格，是為β鋯白翻。鋯的熔點為1852℃乍炉，但軟化溫度低。鋯的化學活性很強滤馍，可與很多元素形成堅固的化合物岛琼。鋯對雜質的敏感性很強，在加工過程中吸收氧巢株、氮槐瑞、氫等氣體，會嚴重影響其強度阁苞。當溫度高于400℃時困檩，鋯與氧、氮那槽、水蒸氣會產(chǎn)生強烈反應悼沿，因此鋯的使用溫度應低于500℃，最好在400℃以下使用骚灸。當氫包含在鋯固溶體內時摊咨，即使在液氮溫度(-196℃)下，鋯仍有很大韌性热跨，適宜在低溫領域工作氏长。

　　鋯具有引火性，當鋯粉顆粒平均尺寸小于10μm時悍暴，彌散懸浮于空氣中壳荣，常常發(fā)生自燃或爆炸。

　　3.常用難熔金屬的切削加工特點有哪些鹅昭？

　　(1)各種難熔金屬鑄錠的氧化層堅強而粗糙褥甜，使切削過程中沖擊和振動增大，刀具容易崩刃破損束湃。

　　(2)難熔金屬的化學活性較大，親和力較強大愁，在切削過程中易產(chǎn)生刀——屑粘結袖共，加劇刀具磨損。鈮乎壮、鉭材料的粘刀現(xiàn)象尤為嚴重敷矫。

　　(3)鎢、鉬等難熔金屬在室溫下呈脆性汉额，其燒結制品在切削時切屑呈粉末狀曹仗，且硬度很高榨汤，刀具磨損嚴重。

　　(4)切削難熔金屬時怎茫，應加強安全防護措施收壕，防止高溫的切屑崩入眼內或內衣中，造成人身傷害轨蛤。在切削鋯時蜜宪，應充分使用水溶性切削液，以防止鋯粉自燃或爆炸祥山。

　　4.怎樣切削加工鎢錠與鎢棒圃验？

　　純鎢的硬度和強度都很高，鎢的鑄錠在切削加工時缝呕，由于晶粒粗大澳窑，易產(chǎn)生掉塊而使加工表面粗糙。切削鎢錠和鎢棒可以使用硬質合金作刀具材料诚咪，常用的硬質合金牌號有YG6圾篱、YG8、YS2(YG10H)准贯、726等说拾。

　　用硬質合金切削鎢錠或鎢棒，可選用45o主偏角掘防，荒車時前角與后角應小些蝗广，粗車與半精車時前角、后角適當加大窿茧。純鎢性極脆音族，切削時易崩邊或剝落，刀具切入切出時算郭，應減小進給量宇团，以防止刀具破損。

　　CBN刀具也可以加工純鎢循谨。例如纺倍，用DLS—F復合片車削φ10 mm鎢棒，在νC=30m/min倔撞、f=0.1mm/r讲仰、ap=0.1mm；γO=-4o痪蝇、αO=12o鄙陡、λO=0o、Κr=90o躏啰、rε=0.3mm趁矾、倒棱為0.25mm×(-8o)的條件下耙册，當后刀面磨損0.2mm時,切削路程為104 m。而用YG6X刀片毫捣，當νC=9.5m/min详拙、后刀面磨損0.2 mm時，切削路程為57.6m培漏∠澹可見，CBN刀具的切削速度為YG6X硬質合金刀具3倍的條件下牌柄，耐用度為其2倍畸悬。

　　雖然CBN刀具硬度高，耐磨性好粥蜘，但脆性較大蒂拯，強度和韌性差，不適于沖擊大的切削加工渔缅。用CBN刀具加工純鎢任肯，可選用較高的切削速度，但切削深度和進給量應小些演湘。

　　5.怎樣切削加工鎢合金绿窿？

　　以鈷、鎳作粘結劑用粉末冶金法燒結成的鎢合金密度大窃裙，稱為高密度合金纹轩，也稱高比重合金。這類合金可以通過鍛造或熱處理來提高其致密度和強度宦噩。通常鎢合金的抗拉強度為σb>981MPa缅科，硬度為>HRC40。

　　鎢合金的導熱系數(shù)比純鎢小衰拄，切屑呈顆粒狀耗跛，刀——屑接觸長度短，切削溫度很高攒发，容易產(chǎn)生刀瘤和粘結磨損调塌。切削鎢合金要求刀具材料導熱性好，抗彎強度和韌性較高惠猿，紅硬性好烟阐。推薦選用碳化鎢基細晶粒超細晶粒硬質合金，如YDl5紊扬、YM051等。

　　切削鎢合金時唉擂，刀具要求鋒利餐屎，又要保證刃口強度檀葛。刀具幾何參數(shù)可選用：γO=-8o、αO=8o腹缩、Κr=75o屿聋、rε=0.5mm。切削用量可選用：νC=38m/min藏鹊，f=0.24mm/r润讥，ap=1mm。切削時不加切削液仅莲。

　　6.怎樣改善鎢的切削加工性跛脾？

　　鎢的切削加工性很差，為了提高加工效率和加工質量辉茴，可以采取以下方法改善鎢的切削加工性：

　　(1)鎢坯表面有很硬的氧化層癣跟，加工時會使刀具磨損加劇或產(chǎn)生“打刀”現(xiàn)象。因此在加工前女骗，可將鎢坯進行噴砂處理景顷，去除表面氧化層，減輕刀具磨損镣逃。

　　(2)金屬從塑性到脆性的轉變溫度稱為塑脆性轉變溫度强男。純鎢的塑脆性轉變溫度很高，為改善其切削加工性撼遵，可用噴燈將工件加熱到200℃以上眨仪，再進行切削加工。

　　(3)進行滲銅處理峰裁，也可改善鎢的切削加工性夏哭。滲銅后的鈍鎢車削情況與45號鋼相似。

　　(4)鎢中加入一些氧化鋯献联，其切削加工性也能得到較大的改善竖配。

　　難熔金屬系列——鉬坩堝

　　7.怎樣切削加工鉬及其合金？

　　鉬呈銀灰色里逆，其化學性質與鎢近似进胯。鉬本身硬度不高(HB35～125)，但鉬材硬度高原押，室溫下脆性大胁镐，當溫度達到350℃～450℃時，塑性明顯上升诸衔，硬度有所下降盯漂。

　　鉬的屈強比大，切削加工硬化傾向嚴重笨农。鉬具有極高的彈性模量(343 350 MPa)就缆，切削變形所消耗的功多帖渠，切削力大。鉬與刀具材料有很強的粘附性资担，刀具容易產(chǎn)生粘結磨損

　　切削鉬及其合金時旬效，應選用有足夠強度和韌性、抗粘結踱孕、耐磨性好的刀具材料讯匈，如YW1、YW2等将窗。切削鉬鑄錠及燒結棒時可選用強度較高的YG6策坏、YG8、YS2(YGl0H)等牌號硬質合金班痹。

　　切削鉬及其合金時镶悟，要求在保證刀頭強度的條件下，盡可能使切削刃鋒利蔚抖。在選擇刀具幾何參數(shù)時辙哪，可采用較大前角、小主偏角孔尸、負刃傾角沽澜。一般可取：γO=15o～20o,αO=10o～12o,Κr=45o,Κ′r=15o,λs=-5o,γO1=-2o～-5o,bγ=0.1～0.3mm竟闪。卷屑槽半徑Rn=6～8mm离福，前后面表面粗糙度Ra≤0.4μm。

　　為避免過高的切削溫度炼蛤，以保持一定的刀具耐用度妖爷，在切削鉬及其合金時，應選用較低的切削速度理朋、較大的切削深度和進給量絮识。參考切削用量為：粗車時：νC=35～75m/min，ap=4～7mm嗽上，f=0.2～0.5mm/r次舌；半精車時νC=50～120m/min，ap=0.2～0.4mm兽愤，f=0.15～0.4 mm/r彼念。
切削鉬及其合金應注意充分冷卻潤滑，可用CC14加20號機油的混合液或MoS2作潤滑油(脂)浅萧，但CC14有毒性和腐蝕作用逐沙，使用時應采用防護措施。

　　8.鈮的性能對切削加工有什么要求？怎樣進行切削加工燃灿？

　　鈮的強度枕详、硬度低而韌性高，具有良好的冷塑性敦璧。在切削加工過程中，隨著溫度升高纫脚，吸收氧氮等氣體钻琴，對鈮的性能產(chǎn)生顯著影響。因此况颈，切削加工鈮的主要問題是防止切削溫度過高堕圾，要求采用鋒利的刀具、較低的切削速度勾奇，并澆注大量的切削液谁昵。

　　切削鈮的刀具材料可采用高速鋼或YG8、YW2等硬質合金摆野，但不宜采用含鈮的硬質合金作刀具材料夭寺。用硬質合金刀具時，刀具的幾何參數(shù)可選用：γO=20o～25o,αO=10o～15o,Κr=45o,Κ′r=15o,γO1=-5o～0o,bγ=0.1～0.3mm裆站，rε=0.2～0.5mm条辟。卷屑槽半徑=4～6mm谐浆。精加工時應適當加大前角外秋、主偏角，減小刀尖圓弧半徑舞肆。切削用量的選擇如下：粗加工時νc=45～80m/min肩袍，ap=5～8mm杭棵，f=0.3～0.5 mm/r；半精加工時νc=60～100m/min氛赐，ap≤2mm魂爪，f=0.2～0.4mm/r；精加工時νc=70～120m/min鹰祸，ap=0.1～0.5mm甫窟，f=0.1～0.15 mm/r。采用高速鋼刀具時蛙婴，νc≤30m/min粗井，f≤0.3mm/r。

　　9.鉭的性能對切削加工有什么要求钢谍？怎樣進行切削加工趁吭？

　　鉭的熔點高、密度大，退火狀態(tài)下具有良好的塑性咖杉，高溫時性能也較穩(wěn)定地混。

　　退火后的鉭材軟而韌，切削時會產(chǎn)生嚴重的粘附現(xiàn)象句担，引起刀具的粘結磨損庆牵。特別是切削速度低于20m/min時，粘刀和撕裂現(xiàn)象更為嚴重青蝗。當切削速度高于40m/min時遏填，撕裂現(xiàn)象大為減輕。切削時要求刀具盡可能鋒利世蕴，切削速度不可太低氛赞。一般采用硬質合金作刀具材料，常用的有YG8塘丝、YW2等赔癌。采用較大前角和主偏角，刀具幾何參數(shù)為：γO=35o～45o澜沟，αO=5o～8o灾票，Κr=90o,Κ′r=5o,γO1=-2o～2o,bγ=0.1～0.3mm，rε=0.2～0.5mm倔喂，前后面表面粗糙度Ra< 0.16～0.32μm铝条，以減少摩擦和粘刀現(xiàn)象。

　　切削用量的選擇如下：粗車時νc=30～70m/min席噩，ap=5～8mm班缰，f=0.2～0.4mm/r；精車悼枢、半精車時νc=50～80m/min埠忘，ap≤1.5mm，f=0.1～0.3mm/r馒索。切削時應使用冷卻與潤滑作用兼?zhèn)涞那邢饕河ǘ剩髁恳渥恪?/p>

　　10.鋯的性能對切削加工有什么要求？怎樣進行切削加工绰上？

　　鋯的熔點較高追祈，但軟化溫度低，在發(fā)生相變的溫度下已顯著軟化框抽。鋯在切削時會產(chǎn)生很多與切削鈦及其合金相似的特點俐番，易產(chǎn)生加工硬化，刀一屑易粘結绵扇，彈性變形大撇熬。鋯的韌性好庐丁，切屑呈帶狀，微量切削時易引起燃燒烧已。因此榨凭，切削鋯時應盡量避免微量切削和防止工件變形。刀具要求鋒利并盡量降低刀具表面粗糙度值烘牌，并磨出卷屑槽郑迅，卷屑槽半徑6～10mm，以控制切屑拳曲和折斷摸悲。

　　 切削鋯及其合金可選用硬質合金或高速鋼作刀具材料梳附，常用的硬質合金牌號有YG6、YG8等述雾。車削鋯鑄錠時，γO=16o～23o兼丰，αO=10o～15o玻孟，Κr=45o,Κ′r=15o,γO1=-5o～-2o,bγ=0.2～0.5mm，rε=0.2～0.5mm鳍征；粗車時νc=90～150m/min黍翎，ap=5～8mm，f=0.2～0.5mm/r艳丛；半精車時νc=120～200m/min匣掸，ap=1～2mm，f=0.3～0.6mm/r氮双。車削鍛件時碰酝，γO=0o～10o，αO=8o～12o戴差，Κr=45o～75o,Κ′r=15o,γO1=0o～5o,bγ=0.2～0.5mm送爸，rε=0.5～3mm；νc=40～50m/min暖释，ap=3～10mm窗蠕，f=0.3～1.0mm/r。采用高速鋼刀具切削鋯及其合金在摔，可適當加大前角骏疆，一般取γO=15o～30o

　　切削加工鋯及其合金，應大量使用水溶性切削液唤吐，以控制切削溫度潜佑，減少加工過程中的加工硬化、粘結肮顾、自燃等現(xiàn)象舌肝。

　　鋯及其合金的銑、鉆、鉸页更、攻絲可參照鈦合金加工硝逐。

　　11.純銅有哪些切削加工特點？

　　純銅的含銅量一般在99.5％以上锹嫌，氧含量小于等于0.1％足蹋，無氧銅的氧含量更低(小于0.01％)。純銅在退火狀態(tài)下硬度為HB35～45惯悠，導熱性好邻邮，塑性、韌性大克婶，切削加工有以下特點：

　　(1)不易斷屑筒严，影響切削的順利進行和切削用量的提高。

　　(2)切屑易粘結在刀刃上情萤，影響加工表面質量和刀具耐用度鸭蛙。

　　(3)工件表面容易產(chǎn)生水紋狀波形，且發(fā)出噪聲筋岛。

　　(4)純銅線膨脹系數(shù)大娶视，在切削溫度影響下易產(chǎn)生變形，精加工尺寸和幾何精度不易控制睁宰。

　　(5)若以45號鋼的切削加工性為100％肪获，則純銅的相對切削加工性為65％。如果在純銅中含有硫柒傻、硒等易切元素孝赫，其切削加工性會有較大的改善。

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