因瓦Invar36合金成分性能

Invar36因其極低的熱膨脹系數而廣泛應用于航空、航天、微電子等行業。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對切削力的產生和傳遞以及工藝參數對切削力的影響，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，以優化Invar36低膨脹合金銑削工藝參數，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學模型，最終獲得了切削力隨切削參數變化的規律。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。