一种单晶合金材料持久性能试样的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种单晶合金材料持久性能试样的制备方法，属于金属材料力学性能检测的【技术领域】。该制备过程的工艺路线为：下料—打中心孔—粗车—车型面—车螺纹—磨外圆—检验。本发明的有益效果是：单晶镍基高温合金在涡轮叶片上的应用,使发动机的工作性能得到进一步的改善和发展。无晶界的单晶合金同传统的等轴晶或定向镍基高温合金相比具有更优异的高温力学性能,而持久强度是单晶合金的重要性能指标，单晶合金持久试样的加工质量对持久强度和持久寿命影响很大。经过该加工方案加工的试样，其表面没有过烧、损伤及残余应力，试样不会产生再结晶现象，从而不会降低单晶合金的持久强度和持久寿命，确保检测的准确性。
【专利说明】一种单晶合金材料持久性能试样的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明创造属于金属材料力学性能检测的【技术领域】，其技术应用于DD6单晶合金材料的持久性能试样的制备。
【背景技术】:
[0002]DD6单晶高温合金具有高温强度高、综合性能优良、组织稳定及铸造工艺性能好等优点。DD6单晶合金的持久性能是其主要检测指标之一，DD6单晶合金的持久性能的检测准确性与其试样的制备质量密切相关。目前采用的车、磨削加工方法及参数易造成持久性能试样表面或近表面损伤，甚至出现试样表面再结晶的情况，从而影响DD6单晶合金持久性能的测试效率和测试精度准确性。
[0003]单晶合金材料持久性能试样为两端大圆柱段中间小圆柱段的哑铃状；两端大圆柱段有外螺纹，两端大圆柱段和中间小圆柱段之间有两段R弧的转接过渡；小圆柱段位置上有25mm的标距，大圆弧的表面采用M12的螺纹与实验机连接。
【发明内容】
[0004]本发明创造的目的是提供一种DD6单晶合金材料的持久性能试样制备技术，从而提高了持久性能试样制备质量、测试持久性能的精度和效率。
[0005]本发明创造的目的是通过下述的技术方案实现的:
[0006]工艺路线:
[0007]下料一打中心孔一粗车一车型面一车螺纹一磨外圆一检验。
[0008]一种单晶合金材料持久性能试样的制备方法，具体包括如下步骤:
[0009]步骤一:下料:按照下料规范及取样图切取试样，对试样进行标注；
[0010]步骤二:打中心孔:将不规则毛料装夹于虎钳上打中心孔，圆形及哑铃型毛料在车床上打中心孔；
[0011]步骤三:粗车:将毛料装夹于两顶尖内，顶紧，将不规则毛料车加工成圆棒；
[0012]步骤四:车型面:将毛料装夹于两顶尖内，顶紧，车两端大圆柱段和中间小圆柱段，圆弧R及倒角；
[0013]步骤五:车螺纹:将毛料装夹于两顶尖内顶紧，先精车两端大圆柱段外径到M12螺纹的公称直径，车M12螺纹；再精车中间小圆柱段直径及两个圆弧R ；
[0014]步骤六:磨标距:将试样装夹于两顶尖内，顶紧，磨标距部分；
[0015]步骤七:检验:检验试样工作部分不应有任何划伤及过烧现象；检验各表面粗糙度，与标准粗糙度样板比较并记录；检查各部分尺寸，并记录试样工作部分直径、R在偏摆仪上检查同轴度并记录；圆弧与工作部分连接应光滑；检查试样端头的标记是否清晰完難
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[0016]本发明的有益效果是:单晶镍基高温合金在涡轮叶片上的应用，使发动机的工作性能得到进一步的改善和发展。无晶界的单晶合金同传统的等轴晶或定向镍基高温合金相比具有更优异的高温力学性能，而持久强度是单晶合金的重要性能指标，单晶合金持久试样的加工质量对持久强度和持久寿命影响很大。经过该加工方案加工的试样,其表面没有过烧、损伤及残余应力，试样不会产生再结晶现象，从而不会降低单晶合金的持久强度和持久寿命，确保检测的准确性。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为实施例中的单晶合金材料持久性能试样的制备方法中步骤三示意图；
[0018]图2为实施例中的单晶合金材料持久性能试样的制备方法中步骤四示意图
[0019]图3为实施例中的单晶合金材料持久性能试样的制备方法中步骤五示意图
[0020]图4为实施例中的单晶合金材料持久性能试样的制备方法中步骤六示意图
[0021]图5为实施例中的单晶合金材料持久性能试样的制备方法中步骤七示意图
[0022]具体实施实例:
[0023]一种单晶合金材料持久性能试样的制备方法，具体包括如下步骤:
[0024]步骤一:下料:按照下料规范及取样图切取试样，试样长度为66_，用彩笔对试样进行标注；
[0025]步骤二:打中心孔:将不规则毛料装夹于虎钳上打中心孔，圆形及哑铃型毛料在车床上打中心孔，中心孔为A型0 2mm ;在中心孔边用振动笔标记试样编号；设备:钻床Z5132及普通车床CA6140 ；
[0026]步骤三:粗车:将毛料装夹于两顶尖内，顶紧，将不规则毛料车加工成圆棒；设备:普通车床CA6140，主轴转速300-400转/分钟；进刀量0.07-0.1毫米/转；吃刀深度1_2毫米/次；采用水基冷却液；
[0027]步骤四:车型面:将毛料装夹于两顶尖内，顶紧，车两端大圆柱段和中间小圆柱段，圆弧R及倒角；设备:普通车床CA6140 ;主轴转速300-400转/分钟；进刀量0.05-0.15毫米/转；吃刀深度不大于0.5毫米/次；采用水基冷却液；
[0028]步骤五:车螺纹:将毛料装夹于两顶尖内顶紧，先精车两端大圆柱段外径到M12螺纹的公称直径，车M12螺纹；再精车中间小圆柱段直径及两个圆弧R ;设备:普通车床CA6140 ;主轴转速350-450转/分钟；进刀量0.04-0.08毫米/转；吃刀深度按0.10—
0.07—0.05毫米/次递减；采用水基冷却液
[0029]步骤六:磨标距:将试样装夹于两顶尖内，顶紧，磨标距部分；设备:外圆磨床M1412 ;砂轮类别:氧化铝，砂轮粒度:46-60，砂轮硬度:G_J ;进刀速率:表面磨削在最初
0.1mm，一次进给量为0.02mm，然后一次进给量0.0lmm至完成加工；磨轮转速:1000-4500米/分钟；工件转速:2.0-10.0米/分钟；采用水基冷却液
[0030]步骤七:检验:检验试样工作部分不应有任何划伤及过烧现象；检验各表面粗糙度，，与标准粗糙度样板比较并记录；检查各部分尺寸，并记录试样工作部分直径、R在偏摆仪上检查同轴度并记录；圆弧与工作部分连接应光滑；检查试样端头的标记是否清晰完
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[0031]经过本实施例中所述方法加工出的试样，试验后的实验数据如下；
[0032]
【权利要求】
1.一种单晶合金材料持久性能试样的制备方法，其特征在于:包括如下步骤: 步骤一:下料:按照下料规范及取样图切取试样，对试样进行标注； 步骤二:打中心孔:将不规则毛料装夹于虎钳上打中心孔，圆形及哑铃型毛料在车床上打中心孔； 步骤三:粗车:将毛料装夹于两顶尖内，顶紧，将不规则毛料车加工成圆棒； 步骤四:车型面:将毛料装夹于两顶尖内，顶紧，车两端大圆柱段和中间小圆柱段，圆弧R及倒角； 步骤五:车螺纹:将毛料装夹于两顶尖内顶紧，先精车两端大圆柱段外径到M12螺纹的公称直径，车M12螺纹；再精车中间小圆柱段直径及两个圆弧R ； 步骤六:磨标距:将试样装夹于两顶尖内，顶紧，磨标距部分； 步骤七:检验。
【文档编号】B23P15/00GK103439155SQ201310294074
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年7月12日 优先权日:2013年7月12日
【发明者】贾丽静, 郭子静, 李航, 崔强, 张晓平, 徐江, 迟丽杰 申请人:西安航空动力股份有限公司