L'alliage dur est un matériau d'alliage formé en combinant des métaux réfractaires et des composés durs avec des métaux par la métallurgie des poudres. Les alliages durs ont une série d'excellentes propriétés, telles qu'une dureté élevée, une résistance à l'usure, une bonne résistance et ténacité, une résistance à la chaleur et une résistance à la corrosion, en particulier leur dureté et leur résistance à l'usure élevées. Même s'ils restent pratiquement inchangés à 500 ℃, ils ont toujours une dureté élevée à 1 000 ℃. Par rapport à l'acier, les matériaux en alliage sont difficiles à couper, ce qui se manifeste principalement dans les aspects suivants.
1. La tendance à l’écrouissage est significative
Par exemple, la dureté de la matrice sans renfort GH4169 est d'environ HRC37. Après avoir été découpée par une machine de découpe laser de métal, une couche de durcissement d'environ 0,03 mm sera formée sur la surface et la dureté sera augmentée à HRC47, avec un degré de durcissement allant jusqu'à 27 %. L'écrouissage a un impact significatif sur la durée de vie des tarauds d'oxyde, conduisant souvent à une usure sévère des limites.
Les alliages à base de nickel sont principalement composés de nickel et de chrome, ainsi que d'une petite quantité d'autres éléments tels que le molybdène, le tantale, le niobium, le tungstène, etc. Il convient de noter que le tantale, le niobium et le tungstène sont également les pointes d'oxyde du principaux composants (ou aciers rapides) utilisés dans la fabrication des alliages durs. Lorsque ces pointes d'oxyde sont utilisées pour le traitement d'alliages à haute température, une usure par diffusion et une usure par abrasion se produisent.
2. Mauvaise conductivité thermique des matériaux
La machine de découpe laser à fibre génère une grande quantité de chaleur de découpe lors de la découpe d'alliages à haute température, avec des températures de découpe pouvant atteindre 800-1 000 ℃. Sous l'action d'une température élevée et d'une force de coupe élevée, le tranchant de l'outil subira une déformation plastique, une adhérence et une usure par diffusion.
3. Force de coupe élevée
La résistance des matériaux en alliage à haute température est de plus de 30 % supérieure à celle de l'acier allié ordinaire utilisé dans les turbines à vapeur. À des températures de coupe supérieures à 600 ℃, la résistance des alliages haute température à base de nickel est toujours supérieure à celle des aciers alliés ordinaires. La force de coupe unitaire des matériaux en alliage à haute température non renforcés est supérieure à 4 000 N/millimètre carré, tandis que la force de coupe unitaire de l'acier allié ordinaire n'est que de 2 500 N/millimètre carré.
Pour différents matériaux, différents équipements sont souvent nécessaires pour la découpe. Bien que les machines de découpe laser fibre présentent de nombreux avantages, elles ne sont toujours pas très adaptées à aucun matériau.