一種單晶合金材料持久性能試樣的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種單晶合金材料持久性能試樣的制備方法，屬于金屬材料力學性能檢測的【技術(shù)領(lǐng)域】。該制備過程的工藝路線為：下料—打中心孔—粗車—車型面—車螺紋—磨外圓—檢驗。本發(fā)明的有益效果是：單晶鎳基高溫合金在渦輪葉片上的應(yīng)用,使發(fā)動機的工作性能得到進一步的改善和發(fā)展。無晶界的單晶合金同傳統(tǒng)的等軸晶或定向鎳基高溫合金相比具有更優(yōu)異的高溫力學性能,而持久強度是單晶合金的重要性能指標，單晶合金持久試樣的加工質(zhì)量對持久強度和持久壽命影響很大。經(jīng)過該加工方案加工的試樣，其表面沒有過燒、損傷及殘余應(yīng)力，試樣不會產(chǎn)生再結(jié)晶現(xiàn)象，從而不會降低單晶合金的持久強度和持久壽命，確保檢測的準確性。
【專利說明】一種單晶合金材料持久性能試樣的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明創(chuàng)造屬于金屬材料力學性能檢測的【技術(shù)領(lǐng)域】，其技術(shù)應(yīng)用于DD6單晶合金材料的持久性能試樣的制備。
【背景技術(shù)】:
[0002]DD6單晶高溫合金具有高溫強度高、綜合性能優(yōu)良、組織穩(wěn)定及鑄造工藝性能好等優(yōu)點。DD6單晶合金的持久性能是其主要檢測指標之一，DD6單晶合金的持久性能的檢測準確性與其試樣的制備質(zhì)量密切相關(guān)。目前采用的車、磨削加工方法及參數(shù)易造成持久性能試樣表面或近表面損傷，甚至出現(xiàn)試樣表面再結(jié)晶的情況，從而影響DD6單晶合金持久性能的測試效率和測試精度準確性。
[0003]單晶合金材料持久性能試樣為兩端大圓柱段中間小圓柱段的啞鈴狀；兩端大圓柱段有外螺紋，兩端大圓柱段和中間小圓柱段之間有兩段R弧的轉(zhuǎn)接過渡；小圓柱段位置上有25mm的標距，大圓弧的表面采用M12的螺紋與實驗機連接。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明創(chuàng)造的目的是提供一種DD6單晶合金材料的持久性能試樣制備技術(shù)，從而提高了持久性能試樣制備質(zhì)量、測試持久性能的精度和效率。
[0005]本發(fā)明創(chuàng)造的目的是通過下述的技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]工藝路線:
[0007]下料一打中心孔一粗車一車型面一車螺紋一磨外圓一檢驗。
[0008]一種單晶合金材料持久性能試樣的制備方法，具體包括如下步驟:
[0009]步驟一:下料:按照下料規(guī)范及取樣圖切取試樣，對試樣進行標注；
[0010]步驟二:打中心孔:將不規(guī)則毛料裝夾于虎鉗上打中心孔，圓形及啞鈴型毛料在車床上打中心孔；
[0011]步驟三:粗車:將毛料裝夾于兩頂尖內(nèi)，頂緊，將不規(guī)則毛料車加工成圓棒；
[0012]步驟四:車型面:將毛料裝夾于兩頂尖內(nèi)，頂緊，車兩端大圓柱段和中間小圓柱段，圓弧R及倒角；
[0013]步驟五:車螺紋:將毛料裝夾于兩頂尖內(nèi)頂緊，先精車兩端大圓柱段外徑到M12螺紋的公稱直徑，車M12螺紋；再精車中間小圓柱段直徑及兩個圓弧R ；
[0014]步驟六:磨標距:將試樣裝夾于兩頂尖內(nèi)，頂緊，磨標距部分；
[0015]步驟七:檢驗:檢驗試樣工作部分不應(yīng)有任何劃傷及過燒現(xiàn)象；檢驗各表面粗糙度，與標準粗糙度樣板比較并記錄；檢查各部分尺寸，并記錄試樣工作部分直徑、R在偏擺儀上檢查同軸度并記錄；圓弧與工作部分連接應(yīng)光滑；檢查試樣端頭的標記是否清晰完難
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[0016]本發(fā)明的有益效果是:單晶鎳基高溫合金在渦輪葉片上的應(yīng)用，使發(fā)動機的工作性能得到進一步的改善和發(fā)展。無晶界的單晶合金同傳統(tǒng)的等軸晶或定向鎳基高溫合金相比具有更優(yōu)異的高溫力學性能，而持久強度是單晶合金的重要性能指標，單晶合金持久試樣的加工質(zhì)量對持久強度和持久壽命影響很大。經(jīng)過該加工方案加工的試樣,其表面沒有過燒、損傷及殘余應(yīng)力，試樣不會產(chǎn)生再結(jié)晶現(xiàn)象，從而不會降低單晶合金的持久強度和持久壽命，確保檢測的準確性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為實施例中的單晶合金材料持久性能試樣的制備方法中步驟三示意圖；
[0018]圖2為實施例中的單晶合金材料持久性能試樣的制備方法中步驟四示意圖
[0019]圖3為實施例中的單晶合金材料持久性能試樣的制備方法中步驟五示意圖
[0020]圖4為實施例中的單晶合金材料持久性能試樣的制備方法中步驟六示意圖
[0021]圖5為實施例中的單晶合金材料持久性能試樣的制備方法中步驟七示意圖
[0022]具體實施實例:
[0023]一種單晶合金材料持久性能試樣的制備方法，具體包括如下步驟:
[0024]步驟一:下料:按照下料規(guī)范及取樣圖切取試樣，試樣長度為66_，用彩筆對試樣進行標注；
[0025]步驟二:打中心孔:將不規(guī)則毛料裝夾于虎鉗上打中心孔，圓形及啞鈴型毛料在車床上打中心孔，中心孔為A型0 2mm ;在中心孔邊用振動筆標記試樣編號；設(shè)備:鉆床Z5132及普通車床CA6140 ；
[0026]步驟三:粗車:將毛料裝夾于兩頂尖內(nèi)，頂緊，將不規(guī)則毛料車加工成圓棒；設(shè)備:普通車床CA6140，主軸轉(zhuǎn)速300-400轉(zhuǎn)/分鐘；進刀量0.07-0.1毫米/轉(zhuǎn)；吃刀深度1_2毫米/次；采用水基冷卻液；
[0027]步驟四:車型面:將毛料裝夾于兩頂尖內(nèi)，頂緊，車兩端大圓柱段和中間小圓柱段，圓弧R及倒角；設(shè)備:普通車床CA6140 ;主軸轉(zhuǎn)速300-400轉(zhuǎn)/分鐘；進刀量0.05-0.15毫米/轉(zhuǎn)；吃刀深度不大于0.5毫米/次；采用水基冷卻液；
[0028]步驟五:車螺紋:將毛料裝夾于兩頂尖內(nèi)頂緊，先精車兩端大圓柱段外徑到M12螺紋的公稱直徑，車M12螺紋；再精車中間小圓柱段直徑及兩個圓弧R ;設(shè)備:普通車床CA6140 ;主軸轉(zhuǎn)速350-450轉(zhuǎn)/分鐘；進刀量0.04-0.08毫米/轉(zhuǎn)；吃刀深度按0.10—
0.07—0.05毫米/次遞減；采用水基冷卻液
[0029]步驟六:磨標距:將試樣裝夾于兩頂尖內(nèi)，頂緊，磨標距部分；設(shè)備:外圓磨床M1412 ;砂輪類別:氧化鋁，砂輪粒度:46-60，砂輪硬度:G_J ;進刀速率:表面磨削在最初
0.1mm，一次進給量為0.02mm，然后一次進給量0.0lmm至完成加工；磨輪轉(zhuǎn)速:1000-4500米/分鐘；工件轉(zhuǎn)速:2.0-10.0米/分鐘；采用水基冷卻液
[0030]步驟七:檢驗:檢驗試樣工作部分不應(yīng)有任何劃傷及過燒現(xiàn)象；檢驗各表面粗糙度，，與標準粗糙度樣板比較并記錄；檢查各部分尺寸，并記錄試樣工作部分直徑、R在偏擺儀上檢查同軸度并記錄；圓弧與工作部分連接應(yīng)光滑；檢查試樣端頭的標記是否清晰完
難
iF.0
[0031]經(jīng)過本實施例中所述方法加工出的試樣，試驗后的實驗數(shù)據(jù)如下；
[0032]
【權(quán)利要求】
1.一種單晶合金材料持久性能試樣的制備方法，其特征在于:包括如下步驟: 步驟一:下料:按照下料規(guī)范及取樣圖切取試樣，對試樣進行標注； 步驟二:打中心孔:將不規(guī)則毛料裝夾于虎鉗上打中心孔，圓形及啞鈴型毛料在車床上打中心孔； 步驟三:粗車:將毛料裝夾于兩頂尖內(nèi)，頂緊，將不規(guī)則毛料車加工成圓棒； 步驟四:車型面:將毛料裝夾于兩頂尖內(nèi)，頂緊，車兩端大圓柱段和中間小圓柱段，圓弧R及倒角； 步驟五:車螺紋:將毛料裝夾于兩頂尖內(nèi)頂緊，先精車兩端大圓柱段外徑到M12螺紋的公稱直徑，車M12螺紋；再精車中間小圓柱段直徑及兩個圓弧R ； 步驟六:磨標距:將試樣裝夾于兩頂尖內(nèi)，頂緊，磨標距部分； 步驟七:檢驗。
【文檔編號】B23P15/00GK103439155SQ201310294074
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年7月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月12日
【發(fā)明者】賈麗靜, 郭子靜, 李航, 崔強, 張曉平, 徐江, 遲麗杰 申請人:西安航空動力股份有限公司