Τα κράματα τιτανίου έχουν εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες αλλά κακές ιδιότητες διεργασίας, γεγονός που οδηγεί στην αντίφαση ότι οι προοπτικές εφαρμογής τους είναι ελπιδοφόρες αλλά η επεξεργασία είναι δύσκολη. Σε αυτή την εργασία, αναλύοντας την απόδοση κοπής μετάλλων υλικών από κράμα τιτανίου, σε συνδυασμό με πολυετή πρακτική εμπειρία εργασίας, την επιλογή εργαλείων κοπής από κράμα τιτανίου, τον προσδιορισμό της ταχύτητας κοπής, τα χαρακτηριστικά των διαφορετικών μεθόδων κοπής, τα δικαιώματα κατεργασίας και τις προφυλάξεις επεξεργασίας συζητούνται. Εκθέτει τις απόψεις και τις προτάσεις μου για τη μηχανική κατεργασία κραμάτων τιτανίου.
Το κράμα τιτανίου έχει χαμηλή πυκνότητα, υψηλή ειδική αντοχή (αντοχή/πυκνότητα), καλή αντοχή στη διάβρωση, υψηλή αντοχή στη θερμότητα, καλή σκληρότητα, πλαστικότητα και συγκολλησιμότητα. Τα κράματα τιτανίου έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως σε πολλούς τομείς. Ωστόσο, η κακή θερμική αγωγιμότητα, η υψηλή σκληρότητα και ο χαμηλός συντελεστής ελαστικότητας καθιστούν επίσης τα κράματα τιτανίου ένα δύσκολο μεταλλικό υλικό για επεξεργασία. Αυτό το άρθρο συνοψίζει ορισμένα τεχνολογικά μέτρα στη μηχανική κατεργασία κραμάτων τιτανίου με βάση τα τεχνολογικά χαρακτηριστικά του.
Τα κύρια πλεονεκτήματα των υλικών από κράμα τιτανίου
(1) Το κράμα τιτανίου έχει υψηλή αντοχή, χαμηλή πυκνότητα (4,4kg/dm3) και μικρό βάρος, γεγονός που παρέχει μια λύση για τη μείωση του βάρους ορισμένων μεγάλων δομικών μερών.
(2) Υψηλή θερμική αντοχή. Τα κράματα τιτανίου μπορούν να διατηρήσουν υψηλή αντοχή υπό συνθήκες 400-500℃ και μπορούν να λειτουργήσουν σταθερά, ενώ η θερμοκρασία εργασίας των κραμάτων αλουμινίου μπορεί να είναι μόνο κάτω από 200℃.
(3) Σε σύγκριση με τον χάλυβα, η εγγενής υψηλή αντοχή στη διάβρωση του κράματος τιτανίου μπορεί να εξοικονομήσει το κόστος της καθημερινής λειτουργίας και συντήρησης του αεροσκάφους.
Ανάλυση χαρακτηριστικών μηχανικής κατεργασίας κράματος τιτανίου
(1) Χαμηλή θερμική αγωγιμότητα. Η θερμική αγωγιμότητα του TC4 στους 200 °C είναι l=16,8 W/m και η θερμική αγωγιμότητα είναι 0,036 cal/cm, που είναι μόνο το 1/4 του χάλυβα, το 1/13 του αλουμινίου και το 1/25 του χαλκού. Στη διαδικασία κοπής, η απαγωγή θερμότητας και η επίδραση ψύξης είναι κακή, γεγονός που μειώνει τη διάρκεια ζωής του εργαλείου.
(2) Ο συντελεστής ελαστικότητας είναι χαμηλός και η επεξεργασμένη επιφάνεια του εξαρτήματος έχει μεγάλη ανάκαμψη, η οποία οδηγεί σε αύξηση της περιοχής επαφής μεταξύ της επεξεργασμένης επιφάνειας και της πλευρικής επιφάνειας του εργαλείου, η οποία όχι μόνο επηρεάζει την ακρίβεια διαστάσεων του το μέρος, αλλά και μειώνει την αντοχή του εργαλείου.
(3) Η απόδοση ασφαλείας κατά την κοπή είναι κακή. Το τιτάνιο είναι ένα εύφλεκτο μέταλλο και η υψηλή θερμοκρασία και οι σπινθήρες που δημιουργούνται κατά τη μικροκοπή μπορεί να προκαλέσουν καύση τσιπς τιτανίου.
(4) Συντελεστής σκληρότητας. Τα κράματα τιτανίου με χαμηλή τιμή σκληρότητας θα είναι κολλώδη κατά τη μηχανική κατεργασία και τα τσιπ θα κολλήσουν στην κοπτική άκρη της όψης τσουγκράνας του εργαλείου για να σχηματίσουν ένα χτισμένο άκρο, το οποίο επηρεάζει το αποτέλεσμα μηχανικής κατεργασίας. Τα κράματα τιτανίου με υψηλή τιμή σκληρότητας είναι επιρρεπή σε θρυμματισμό και τριβή του εργαλείου κατά τη μηχανική κατεργασία. Αυτά τα χαρακτηριστικά οδηγούν στο χαμηλό ποσοστό απομάκρυνσης μετάλλων του κράματος τιτανίου, που είναι μόνο το 1/4 αυτού του χάλυβα, και ο χρόνος επεξεργασίας είναι πολύ μεγαλύτερος από αυτόν του χάλυβα του ίδιου μεγέθους.
(5) Ισχυρή χημική συγγένεια. Το τιτάνιο όχι μόνο μπορεί να αντιδράσει χημικά με τα κύρια συστατικά του αζώτου, οξυγόνου, μονοξειδίου του άνθρακα και άλλων ουσιών στον αέρα για να σχηματίσει ένα σκληρυμένο στρώμα TiC και TiN στην επιφάνεια του κράματος, αλλά και να αντιδράσει με το υλικό του εργαλείου κάτω από την υψηλή θερμοκρασία συνθήκες που δημιουργούνται από τη διαδικασία κοπής, μειώνοντας το εργαλείο κοπής. της αντοχής.
Ώρα δημοσίευσης: Φεβ-08-2022