Slitina titanu se obtížně zpracovává, jak vybrat slitinový nástrojový materiál

titanové slitiny je obtížné zpracovat, jak vybrat slitinový nástrojový materiál, titanová slitina řezný proces výběr přesných vlastností materiálu nástroje Shuo ve zpracovatelském průmyslu, často se setkáváme se zpracováním materiálů z titanové slitiny a vzhledem k vlastnostem titanu je extrémně obtížné zpracovat;Ve srovnání s běžnými kovy mají slitiny titanu lepší pevnost, houževnatost, tažnost a lepší odolnost proti oxidaci a korozi.Díky tomu jsou titanové slitiny široce používány v letectví, automobilovém průmyslu, chemických a lékařských zařízeních a dalších oborech.Povlak nástrojů na zpracování titanových slitin také hraje dobrou roli v řezných nástrojích, dobrý povlak může zlepšit odolnost nástroje proti opotřebení, zlepšit jeho tvrdost při vysokých teplotách, tepelnou izolaci, tepelnou stabilitu, rázovou houževnatost atd. zlepšit řeznou rychlost a životnost nástroje.Titanová slitina v houževnatosti, tažnosti, zejména pevnosti, je mnohem více než u jiných kovových materiálů, může produkovat vysokou jednotkovou pevnost, dobrou tuhost a lehké části produktu.V posledních letech byla slitina titanu široce používána v letadlech jako náhrada slitiny hliníku, důvodem je, že slitina titanu má dobrou tepelnou stabilitu, pevnost při vysoké teplotě, při 300-500 ° C, její pevnost je asi 10krát vyšší než u slitiny hliníku, a pracovní teplota může dosáhnout 500 ° C. Má vynikající odolnost proti korozi vůči alkáliím, chloridům, organickým chlóru, kyselině dusičné, kyselině sírové atd. Současně je titanová slitina ve vlhkém prostředí a prostředí mořské vody odolná vůči důlková koroze, kyselá koroze, koroze pod napětím daleko převyšuje korozi nerezové oceli.Výrobky vyrobené z titanové slitiny mají také vysokou tvrdost, vysoký bod tání, netoxické, nemagnetické a další vlastnosti.Na základě výše uvedené řady vynikajících vlastností se slitiny titanu poprvé používají v letectví.V roce 1953 společnost United States Douglas Company poprvé použila titanové materiály na pouzdra motoru DC2T a protipožární stěny a dosáhla dobrých výsledků.V oblasti letectví a kosmonautiky jsou ventilátor, kompresor, potah, trup a podvozek leteckého motoru prvními, které používají titanovou slitinu jako klíčový materiál, díky čemuž je celková hmotnost letadla snížena asi o 30–35 %, a titan slitina byla také úspěšně aplikována na tlakové skříně jaderných ponorek, potrubní systémy mořské vody, kondenzátory a výměníky tepla, lopatky výfukových ventilátorů, tlačné motory a hřídele, pružiny a protipožární ochranu na letadlových lodích Vybavení, vrtule, vodní tryskové pohonné zařízení, kormidlo a další námořní součásti.Kromě toho se titanová slitina díky své dobré biokompatibilitě, odolnosti proti korozi, mechanickým vlastnostem a zpracovatelským vlastnostem stala nejvhodnějším biomedicínským kovovým materiálem, úspěšně používaným v umělých kolenních kloubech, femorálních kloubech, zubních implantátech, zubních kořenech a kovových podpěrách protéz atd. Mezi nimi se běžně používá Ti6AI4V jako materiál lékařských implantátů a slitina TI3AI-2,5V se také používá jako náhradní materiál pro femur a holenní kost v klinické praxi pro svou dobrou tvarovatelnost za studena, odolnost proti korozi a mechanické vlastnosti.

Obtíže zpracování slitiny titanu (1) koeficient deformace je malý, což je poměrně zřejmá vlastnost při řezání materiálů slitiny titanu.V procesu řezání je oblast kontaktu mezi třískou a předním povrchem nástroje příliš velká, dráha třísky na předním povrchu nástroje je mnohem větší než obecná tříska materiálu, po tak dlouhé době chůze povede k vážnému nástroji opotřebení a tření během procesu chůze způsobí zvýšení teploty nástroje.(2) Teplota řezání je vysoká, na jedné straně výše zmíněný koeficient deformace povede k částečnému zvýšení teploty.Hlavním aspektem vysoké teploty řezání v procesu řezání titanové slitiny je to, že tepelná vodivost titanové slitiny je velmi malá a délka kontaktu mezi třískou a předním povrchem nástroje je pod vlivem těchto faktorů krátká, teplo generované během procesu řezání se obtížně odvádí, hlavně se ukládá v blízkosti hrotu nástroje, což způsobuje příliš vysokou místní teplotu.(3) Vibrace při dokončovacím procesu, nízký modul pružnosti titanové slitiny a dynamická řezná síla jsou hlavními příčinami vibrací v procesu řezání.(4) Tepelná vodivost titanové slitiny je velmi nízká a teplo generované řezáním není snadné rozptýlit.Proces soustružení titanové slitiny je proces velkého napětí a napětí, který bude produkovat velké množství tepla a vysoké teplo generované během zpracování nemůže být účinně rozptýleno, zatímco kontaktní délka řezné hrany nástroje a třísky je krátká, takže se na břitu shromažďuje velké množství tepla, prudce stoupá teplota, měkne ostří a urychluje se opotřebení nástroje.(5) Chemický účinek slitiny titanu je velký a při vysokých teplotách slitina titanu snadno reaguje s materiálem nástroje, aby se urychlila tvorba srpku.Proces řezání titanových slitin se však v zásadě provádí při vysokých teplotách.Když je teplota řezání do určité míry vysoká, molekuly, jako je dusík a kyslík ve vzduchu, mohou snadno chemicky interagovat s titanovými materiály, což má za následek vytvoření křehké tvrdé kůže.Navíc plastická deformace obrobeného povrchu obrobku v procesu řezání titanového materiálu vede ke vzniku jevu kalení za studena a k jevu kalení dochází na obrobeném povrchu materiálu obrobku.Tyto jevy mohou zhoršit opotřebení nástroje a snížit únavovou pevnost titanového materiálu.(6) Nástroj se velmi snadno nosí, opotřebení nástroje je výsledkem mnoha komplexních faktorů dohromady, v procesu řezání materiálu z titanové slitiny je snadné způsobit zlomení nástroje, titanové materiály obecně vykazují silná chemická afinita mezi materiály nástroje za podmínek vysoké teploty a nástroj a materiál slitiny titanu se snadno spojují při vysoké teplotě, což vede k příliš krátké životnosti nástroje.Řezání materiálů z titanové slitiny proto musí věnovat pozornost dvěma aspektům, to znamená udržovat nízkou teplotu řezání a zlepšovat tuhost nástroje nebo řezaného materiálu a povlakovací nástroj je způsob, jak zlepšit tuhost nástroje. nástroj.Vzhledem k vysoké chemické aktivitě a nízké tepelné vodivosti titanové slitiny je teplota řezání v procesu řezání vysoká, chemická reakce je intenzivní, nástroj rychle selhává, což má za následek krátkou životnost nástroje a vysoké náklady na zpracování.Mezi příčiny opotřebení nástroje patří mechanické tření a fyzikální a chemické reakce při působení řezné síly a řezné teploty.S ohledem na obtížnost obrábění slitin titanu musí vybrané nástrojové materiály splňovat požadavky na vysokou tvrdost, vysokou pevnost, vysokou tepelnou vodivost, chemickou stabilitu a dobrou tvrdost do červena.Průmyslový test ukazuje, že efekt zpracování titanové slitiny je lepší PCD diamantový nástroj, ale kvůli své vysoké ceně omezuje široký rozsah zpracování a optimalizace procesních parametrů může zlepšit účinnost řezání materiálů z titanové slitiny. určitý rozsah, ale rozsah není velký;V tomto směru jsou studovány vysokotlaké řezné kapaliny, nízkoteplotní řezání a mazání tepelným přenosem chlazení


Čas odeslání: leden-08-2024