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K概述
K是镍基沉淀硬化型等轴晶铸造高温合金，使用温度在℃以下。合金中的铝和钛元素含量很高，形成的时效强化相Y约占合金的65%—70%。合金的强度高、塑性好，并具有密度低、比强度高的特点。主要产品有涡轮叶片、导向叶片、涡轮增压器转子叶轮等精密铸件。
K物理性能：
熔点：℃~℃；
密度：ρ=7.8g/cm3
铸造高温合金归于最难切削的材料之一，其可加工性取决于合金中耐热的化学元素组成。合金所含强化相越多，涣散程度越大，其高温强度就越好，但切削也更加困难。铸造高温合金中含有很多高纯度、安排致密的奥氏体固溶体，但奥氏体安排晶格滑移系数和塑性变形较大，切削时塑性变形区晶格畸变严峻，然后导致其硬度较高，再加上高温合金华夏子结合非常安稳，变形抗力大，导致加工时需要较大的切削力。此外，铸造高温合金的软化温度较高，软化速率较低，冷作硬化现象严峻，在切削时塑性变形大，刀具与切屑之间摩擦而发生大量的切削热。因其导热系数较低，导致切削区域的切削温度较高，在高温下工件容易变形而使加工精度难以确保。这些特性极大地增加了铸造高温合金的切削加工难度。目前，关于Ｋ４１７高温合金的切削加工研讨尚不充足，导致实践出产加工中遇到很多困难。为此，本文选取不同刀具以及不同切削参数对Ｋ４１７高温合金进行车削实验，探求不同加工条件下Ｋ４１７高温合金已加工外表粗糙度、圆柱度以及刀具磨损情况的影响和规律，以进步Ｋ４１７高温合金的加工效率。
2实验条件2.1实验材料及刀具实验采用８０ｍｍ×２４０ｍｍ的Ｋ４１７镍基高温合金棒料和ＳＫ５０Ｐ数控机床。机床主轴转速为２１～１６２０ｒ／ｍｉｎ，主轴最大扭矩为８００Ｎ·ｍ。切削冷却方式采用巴索油气雾切削油ＶａｓｃｏｍｉｌｌＭＭＳＦＡ１２冷却。实验共选用４种类型的刀具进行比照实验，包括３种不同ＰＣＢＮ材质和１种硬质合金材质车刀片。实验所用刀具类型和材质见表１。
上海霆钢金属集团有限公司上海霆钢金属集团有限公司上海霆钢金属集团有限公司上海霆钢金属集团有限公司2.2实验过程及方法硬质合金车刀切削时转速不宜过高，所以前两次实验先在低转速的情况下别离运用硬质合金刀片和ＰＣＢＮ刀片进行对比实验。
第一次实验运用ＣＮＭＧ１２０４０８ＮＭＳＷＳＭ２０硬质合金刀片，每段加工长度为２５ｍｍ，切削参数见表２。
第二次实验运用ＣＮＧＡ１２０４０８ＥＭ２ＷＢＳ１ＰＣＢＮ刀片，每段加工长度为３０ｍｍ，切削参数见表３。现有文献及研究结果表明，ＰＣＢＮ刀片在高转速条件下切削时，切削加工表现更好，所今后两次实验运用两种不同的ＰＣＢＮ刀片进行对比试验。
第三次试验使用ＴＣＧＷ１１０３０４Ｓ０１０２０Ｆ７０１５ＰＣＢＮ刀片，每段加工长度为２０ｍｍ，选用正交实验方法，其正交实验要素水平见表４。第四次实验运用ＴＣＧＷ１１０３０４Ｓ０１５３０Ｆ７０２５ＰＣＢＮ刀片，每段加工长度为２０ｍｍ，选用正交实验方法，其正交实验要素水平见表５。
2.3检测手段与办法选用ＳＴ７５０Ｄ粗糙度丈量仪进行加工表面粗糙度丈量，选用ＰＭＭＣＵｌｔｒａ１２．１０．０７三坐标丈量仪丈量圆柱度，选用ＺＷＳＰ２ＫＣＨ光学显微镜观测刀具磨损量，并通过刀具前刀面和后刀面的磨损情况比照不同切削参数下的刀具磨损程度。
3实验结果与分析3.1 单因素实验采用瓦尔特硬质合金刀片切削Ｋ４１７镍基高温合金，切削参数对外表粗糙度的影响见图１。能够看出：在低速切削时，外表粗糙度随切削速度添加而增大，增长速度先快后慢；外表粗糙度随进给速度增大而增大，增长速度相对均匀。但硬质合金刀片在切削过程中磨损较为严峻，乃至出现崩刃现象。实验结果与分析在切削速度偏低时，刀具后刀面磨损严重，前刀面清晰可见脱落形成的月牙洼（见图２）；在切削速度偏高时，甚至呈现刀尖崩刃现象（见图３）。
由此可见，硬质合金刀具切削Ｋ４１７高温合金时磨损程度较大，并不适用于此材料的切削加工。选用瓦尔特ＰＣＢＮ刀片切削Ｋ４１７镍基高温合金，切削参数对外表粗糙度的影响见图４。能够看出：低速切削时，随切削速度ｖｃ的增大，外表粗糙度的改变趋势是先减小后增大；当切削速度到达一定程度后，外表粗糙度再跟着切削速度ｖｃ的增大而减小。这是由于在切削速度为２０ｍ／ｍｉｎ时，切削速度过低形成切削温度较低，加工边缘的毛刺较硬，从而不断冲击刀尖，使刀尖呈现凹坑（见图５），导致加工外表粗糙度较大。同时，由于ＰＣＢＮ刀具有很好的耐热性，当切削速度上升时，切削温度添加使工件材料软化，ＰＣＢＮ刀片与工件材料间的硬度差变大，从而有利于切削加工的进行。由于低速加工条件下不能很好地发挥出ＰＣＢＮ刀具的耐高温特性，故ＰＣＢＮ刀具更适用于高速切削Ｋ４１７高温合金。切削过程中磨损较为严峻，甚至呈现崩刃现象。
3.2正交实验剖析用山特维克ＰＣＢＮ刀片ＴＣＧＷ１１０３０４Ｓ０１０２０Ｆ７０１５进行正交实验，所得实验结果见表６。切削过程中磨损较为严峻，甚至出现崩刃现象。实验成果与剖析在切削速度偏低时，刀具后刀面磨损严重，正交实验剖析用山特维克ＰＣＢＮ刀片ＴＣＧＷ１１０３０４Ｓ０１５３０Ｆ７０２５进行正交试验，所得试验成果见表７。对表６和表７中数据进行直观剖析处理，取得两种刀具各要素在不同水平下的外表粗糙度和圆柱度均值，并绘制出各个要素的外表粗糙度和圆柱度极差对比（见图６）。
圆柱度随着切削深度ａｐ的添加，不同刀具的变化规则不同。因为数值差异较小，推测是因为机床自身振动所带来的误差。外表粗糙度跟着切削深度ａｐ的添加先增大而减小，在切削深度ａｐ＝０．１３ｍｍ时达到最大。在切削速度ｖｃ的影响下，外表粗糙度跟着切削速度ｖｃ的增大先下降而后升高。整合分析各因素同水平切削过程中磨损较为严峻，甚至出现崩刃现象。实验成果与分析在切削速度偏低时，刀具后刀面磨损严峻，前刀正交实验分析用山特维克ＰＣＢＮ刀片ＴＣＧＷ１１０３０４Ｓ０１５３０Ｆ由图６ｃ可知：每转进给量ｆｎ对外表粗糙度影下的外表粗糙度和圆柱度，绘制出各要素下的外表粗糙度和圆柱度极差对比（见图６ｄ）。可以看出：切削速度ｖｃ对外表粗糙度影响最小，每转进给量ｆｎ对粗糙度的影响最大；每转进给量ｆｎ对圆柱度的影响最小，而切削速度ｖｃ对圆柱度的影响最大。切削过程中磨损较为严峻，乃至出现崩刃现象。运用ＰＣＢＮ刀片进行切削实验时，高速切削的温度较高，使工件资料软化，切削更加容易，刀具磨损程度较小（见图７），全体切削状况较为抱负。
结语
（１）使用硬质合金刀片切削Ｋ４１７镍基高温合金时，随着切削速度的增大，表面粗糙度逐渐增大；表面粗糙度随着每转进给量的增加而增大，但硬质
合金刀的磨损较为严重。当切削速度ｖｃ＝２０ｍ／ｍｉｎ、切削深度ａｐ＝０．５ｍｍ、每转进给量ｆｎ＝００５ｍｍ／ｒ时，切削效果较为理想。（２）使用ＰＣＢＮ刀片切削Ｋ４１７镍基高温合金时，随着切削速度的增大，表面粗糙度先减小后增大，圆柱度缓慢减小；随着切削深度增加，表面粗糙度先增大后减小；而随着每转进给量增加，表面粗糙度先缓慢增加后快速增加，圆柱度缓慢减小。切削速度对表面粗糙度的影响最小，每转进给量对表面粗糙度的影响最大；切削速度对圆柱度的影响最大，每转进给量对圆柱度的影响最小。当切削速度ｖｃ＝２７５ｍ／ｍｉｎ、切削深度ａｐ＝０．１５ｍｍ、每转进给量ｆｎ＝０．０６ｍｍ／ｒ时，切削效果较为理想。切削过程中磨损较为严峻，乃至出现崩刃现象。
上海霆钢金属集团有限公司上海霆钢金属集团有限公司上海霆钢金属集团有限公司上海霆钢金属集团有限公司上海霆钢金属集团有限公司上海霆钢金属集团有限公司上海霆钢金属集团有限公司K合金用途
K合金首先在年用作某航空涡轮喷气发动机一级涡轮叶片。其后，又用作该型发动机改型的一级和二级涡轮转子叶片，已成批生产。还用于制作涡轮增压器转子叶轮，火药起动机整体涡轮等，与该合金相似的IN合金，在国外广泛用于各种航空发动机。
