Cryogenic machining of the aeronautic alloyinconel 718

Abstract

Las aleaciones base níquel se utilizan ampliamente en la fabricación de componentes de motores de industria aeroespacial debido a sus excelentes propiedades termomecánicas a altas temperaturas y buena resistencia a la corrosión. Sin embargo, el mecanizado de estos materiales es particularmente difícil debido, principalmente, a que mantienen sus propiedades a altas temperaturas, pero también a su elevada reactividad química con la mayoría de los materiales de herramientas de corte y su baja conductividad térmica, lo que conlleva a desgates debidos a las altas temperaturas alcanzadas en el filo de corte. En este contexto, el empleo de sistemas de refrigeración/lubrificación son muy relevantes de cara a mejorar la productividad en su mecanizado. Así, este trabajo de investigación se centra en el mecanizado criogénico, que consiste en proyectar nitrógeno líquido (LN2) o dióxido de carbono liquido (LCO2) en la zona de corte para reducir la temperatura. Se busca que algunos mecanismos de desgaste disminuyan y la vida útil de la herramienta aumente. Sin embargo, la aplicación de este sistema de lubrificación mecanizando Inconel 718 ha mostrado hasta la fecha limitaciones en cuanto a la vida útil de la herramienta y la integridad superficial de la pieza mecanizada, a diferencia de lo que sucede con la aleación de titanio Ti64. Por ello, se considera que es muy interesante discernir los mecanismos responsables de la mala maquinabilidad del Inconel 718 en el mecanizado criogénico para poder proponer una ventana de procesos adecuada. Para ello, se caracterizará el comportamiento dinámico del Inconel 718 a temperaturas criogénicas de cara a determinar las alteraciones metalúrgicas que puedan ocurrir en la pieza mecanizada. Asimismo, se analizará la condición de integridad superficial obtenida y se hará un estudio del comportamiento de fatiga en probetas taladradas bajo asistencia criogénica.