Titaniumlegeringen hebben uitstekende mechanische eigenschappen maar slechte proceseigenschappen, wat leidt tot de tegenspraak dat hun toepassingsvooruitzichten veelbelovend zijn, maar de verwerking moeilijk is. In dit artikel worden, door het analyseren van de metaalsnijprestaties van materialen van titaniumlegeringen, gecombineerd met vele jaren praktische werkervaring, de selectie van snijgereedschappen van titaniumlegeringen, de bepaling van de snijsnelheid, de kenmerken van verschillende snijmethoden, bewerkingstoeslagen en voorzorgsmaatregelen voor de verwerking worden besproken. Het zet mijn opvattingen en suggesties uiteen over de bewerking van titaniumlegeringen.
Titaniumlegering heeft een lage dichtheid, hoge specifieke sterkte (sterkte/dichtheid), goede corrosieweerstand, hoge hittebestendigheid, goede taaiheid, plasticiteit en lasbaarheid. Titaniumlegeringen worden op veel gebieden op grote schaal gebruikt. De slechte thermische geleidbaarheid, de hoge hardheid en de lage elasticiteitsmodulus maken titaniumlegeringen echter ook tot een moeilijk te verwerken metaalmateriaal. Dit artikel vat enkele technologische maatregelen samen bij de bewerking van titaniumlegeringen op basis van de technologische kenmerken ervan.
De belangrijkste voordelen van materialen van titaniumlegering
(1) De titaniumlegering heeft een hoge sterkte, lage dichtheid (4,4 kg/dm3) en een laag gewicht, wat een oplossing biedt voor het verminderen van het gewicht van sommige grote structurele onderdelen.
(2) Hoge thermische sterkte. Titaniumlegeringen kunnen een hoge sterkte behouden onder omstandigheden van 400-500 ℃ en kunnen stabiel werken, terwijl de werktemperatuur van aluminiumlegeringen slechts onder de 200 ℃ kan liggen.
(3) Vergeleken met staal kan de inherente hoge corrosieweerstand van een titaniumlegering de kosten van de dagelijkse exploitatie en het onderhoud van vliegtuigen besparen.
Analyse van bewerkingseigenschappen van titaniumlegeringen
(1) Lage thermische geleidbaarheid. De thermische geleidbaarheid van TC4 bij 200 °C is l=16,8 W/m, en de thermische geleidbaarheid is 0,036 cal/cm, wat slechts 1/4 van staal, 1/13 van aluminium en 1/25 van koper is. Bij het snijproces zijn de warmteafvoer en het koeleffect slecht, wat de standtijd verkort.
(2) De elastische modulus is laag en het bewerkte oppervlak van het onderdeel heeft een grote rebound, wat leidt tot een toename van het contactoppervlak tussen het bewerkte oppervlak en het flankoppervlak van het gereedschap, wat niet alleen de maatnauwkeurigheid van het gereedschap beïnvloedt het onderdeel, maar vermindert ook de duurzaamheid van het gereedschap.
(3) De veiligheidsprestaties tijdens het snijden zijn slecht. Titanium is een brandbaar metaal en de hoge temperatuur en de vonken die tijdens het microsnijden ontstaan, kunnen ervoor zorgen dat titaniumchips verbranden.
(4) Hardheidsfactor. Titaniumlegeringen met een lage hardheidswaarde zullen bij het bewerken kleverig zijn en de spanen zullen aan de snijkant van het spaanvlak van het gereedschap blijven kleven en zo een snijkantsopbouw vormen, wat het bewerkingseffect beïnvloedt; Titaniumlegeringen met een hoge hardheidswaarde zijn gevoelig voor afbrokkeling en slijtage van het gereedschap tijdens de bewerking. Deze kenmerken leiden tot de lage metaalverwijderingssnelheid van titaniumlegeringen, die slechts 1/4 bedraagt van die van staal, en de verwerkingstijd is veel langer dan die van staal van dezelfde grootte.
(5) Sterke chemische affiniteit. Titanium kan niet alleen chemisch reageren met de belangrijkste componenten stikstof, zuurstof, koolmonoxide en andere stoffen in de lucht om een geharde laag TiC en TiN op het oppervlak van de legering te vormen, maar ook reageren met het gereedschapsmateriaal onder hoge temperaturen omstandigheden gegenereerd door het snijproces, waardoor het snijgereedschap wordt verminderd. van duurzaamheid.
Posttijd: 08-02-2022