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杨芳红①赵志龙① 阎光明①刘 林②

　　(1西北工业大学机电学院;2凝固技术xxxx实验室)

　　摘　要　　对比研究了高温合金样件晶粒度对其加工性能的影响。主要对晶粒细化情况和细化晶粒后高温合金加工性能的变化情况分别进行实验研究，重点通过铣削力测试和加工后表面粗糙度测试实验。分析晶粒大小不同的高温合金试样加工性能变化。以此说明晶粒细化的实际意义。实验结果显示，晶粒细化可使铣削力降低50%多，表面粗糙度Ra可从最初的3.135 µm减小到0.83µm。因此得出通过细化晶粒组织可以有效提高高温合金的加工性能。{zh1}对实验结果进行了分析，并对主铣削力与晶粒大小韵关系进行了曲线拟合.得出主铣削力与晶粒大小关系近似服从三次多项式。
　　关键词　　晶粒细化　加工性能　铣削力　表面粗糙度

　　高温合金是制造航空飞行器和轮船的发动机、涡轮机，以及火力发电、原子能发电、石化机械、矿山机械等高温、耐疲劳和耐腐蚀部件的关键材料…。高温合金的切削加工性具有塑性变形大、切削力大、冷硬现象严重、切削温度高、刀具易磨损严重等特点…。因此，高温合金属于难切削加工材料，其相对加工性K仪为45钢的5%～15%。改善高温合金构件加工性能的途径之一就是细化高温合金铸件的晶粒组织。但是LI前高温合金晶粒组织与加工性能的相关性问题尚无较为系统的研究1作。本研究工作基于高温合金的化学细化细晶铸造工艺，系统研究了K4169高温合金样件晶粒组织对其加工性能的影响，及其晶粒组织尺度与铣削力的函数关系。
　　1 实验　　1.1　试样的制备
　　实验所用的母合金为K4169，其化学成分(卅%)如下：C 0.05、Co 0.01、M 52、Mu 3.05、Nb 5.3、Cr18 4、A1 0.55、Ti l.05，Fe余量。采用不同的细晶铸造工艺，样件直径¢4him。将圆柱锭沿横截面切开，对横截面进行租磨、细磨和抛光后，用腐蚀剂(15gCuSO4+3.5 mLH2SO4+50 mL HCL)腐蚀后观察其宏观组织如图1所示。
　　1.2 　试样微观组织分析
　　在Lecia DM4000M研究型显微镜下采用SISC IASV8.0金相图象xxxx进行金相分析，测出各样件的平均晶粒度。对于晶粒度较小的试样(5)、(6)，采用双重晶粒度测量方法测得其微观晶粒度等级，而对于晶粒较大的(1)～(4)试样，采用而积法计算其宏观晶粒度等级。晶粒度测试结果如表1所示。

表1 K4169样件晶粒度等级

图一　试样宏观组织

　　粗晶样件及细晶样件显微组织见图2。粗晶样件(1)中心的微观组织为粗大的柱状晶组织，如图2a;细晶样件(5)中心部位枝晶组织呈球状，见图2b。

　图2 K4169样件的微观组织

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