Титановый сплав трудно обрабатывать, как выбрать инструментальный материал из сплава, выбор процесса резки титанового сплава с характеристиками прецизионного инструментального материала Шуо в обрабатывающей промышленности, часто приходится сталкиваться с обработкой материалов из титановых сплавов, и из-за характеристик титана его чрезвычайно сложно обрабатывать;По сравнению с обычными металлами титановые сплавы обладают большей прочностью, ударной вязкостью, пластичностью, а также лучшей стойкостью к окислению и коррозии.Это делает титановые сплавы широко используемыми в аэрокосмической, автомобильной, химической, медицинской технике и других областях.Покрытие для обработки инструментов из титанового сплава также играет хорошую роль в режущих инструментах, хорошее покрытие может улучшить износостойкость инструмента, улучшить его высокотемпературную твердость, теплоизоляционные характеристики, термическую стабильность, ударную вязкость и т. д., чтобы значительно улучшить скорость резания и срок службы инструмента.Титановый сплав по прочности, пластичности и особенно прочности намного превосходит другие металлические материалы, может обеспечить высокую удельную прочность, хорошую жесткость и легкий вес деталей продукта.В последние годы титановый сплав широко используется в авиации для замены алюминиевого сплава, причина в том, что титановый сплав обладает хорошей термической стабильностью, высокой температурной прочностью, при 300-500 ° C его прочность примерно в 10 раз выше, чем у алюминиевого сплава. а рабочая температура может достигать 500 ° C. Он обладает превосходной коррозионной стойкостью к щелочам, хлоридам, хлорорганическим веществам, азотной кислоте, серной кислоте и т. д. В то же время титановый сплав во влажной среде и среде морской воды устойчив к питтинговая, кислотная коррозия, коррозия под напряжением значительно превосходит коррозию нержавеющей стали.Изделия из титанового сплава также обладают высокой твердостью, высокой температурой плавления, нетоксичностью, немагнитностью и другими характеристиками.Благодаря вышеуказанному ряду превосходных свойств титановые сплавы впервые применяются в авиации.В 1953 году компания Douglas из США впервые применила титановые материалы для изготовления блоков двигателей DC2T и противопожарных перегородок и добилась хороших результатов.В аэрокосмической области вентилятор, компрессор, обшивка, фюзеляж и шасси авиационного двигателя первыми используют титановый сплав в качестве основного материала, благодаря чему общий вес самолета снижается примерно на 30-35%, а титан сплав также успешно применяется для изготовления герметичных корпусов атомных подводных лодок, систем трубопроводов морской воды, конденсаторов и теплообменников, лопастей вытяжных вентиляторов, подруливающих устройств и валов, пружин и противопожарной защиты на авианосцах. Оборудование, гребные винты, водометные движители, рули и другие морские компоненты.Кроме того, благодаря своей хорошей биосовместимости, коррозионной стойкости, механическим свойствам и технологическим свойствам титановый сплав стал наиболее подходящим биомедицинским металлическим материалом, успешно используемым в искусственных коленных суставах, бедренных суставах, зубных имплантатах, зубных корнях и металлических опорах зубных протезов и т. д. Среди них Ti6AI4V обычно используется в качестве материала для медицинских имплантатов, а сплав TI3AI-2,5V также используется в качестве материала для замены бедренной и большеберцовой костей в клинической практике из-за его хорошей формуемости в холодном состоянии, коррозионной стойкости и механических свойств.
Трудности обработки титановых сплавов (1) коэффициент деформации невелик, что является относительно очевидной особенностью резки материалов из титановых сплавов.В процессе резания область контакта между стружкой и передней поверхностью инструмента слишком велика, ход стружки по передней поверхности инструмента намного больше, чем общая стружка материала, такое длительное перемещение приведет к серьезному повреждению инструмента. износ, а трение во время ходьбы приведет к повышению температуры инструмента.(2) Температура резания высока, с одной стороны, коэффициент деформации, упомянутый ранее, приведет к частичному повышению температуры.Основной аспект высокой температуры резания в процессе резки титанового сплава заключается в том, что теплопроводность титанового сплава очень мала, а длина контакта между стружкой и передней поверхностью инструмента коротка, под влиянием этих факторов. тепло, выделяемое в процессе резки, трудно отвести, оно в основном накапливается возле кончика инструмента, что приводит к слишком высокой местной температуре.(3) Вибрация в процессе чистовой обработки, низкий модуль упругости титанового сплава и динамическая сила резания являются основными причинами вибрации в процессе резания.(4) Теплопроводность титанового сплава очень низкая, и тепло, выделяемое при резке, нелегко рассеивать.Процесс токарной обработки титанового сплава представляет собой процесс больших напряжений и деформаций, в результате которого выделяется много тепла, а высокое тепло, выделяемое во время обработки, не может быть эффективно рассеяно, в то время как длина контакта режущей кромки инструмента и стружки короткий, поэтому на режущей кромке собирается большое количество тепла, температура резко повышается, лезвие размягчается и изнашивание инструмента ускоряется.(5) Химический эффект титанового сплава велик, и при высоких температурах титановый сплав легко вступает в реакцию с материалом инструмента, ускоряя образование серпа.Однако процесс резки титановых сплавов в основном осуществляется при высоких температурах.Когда температура резки в определенной степени высока, такие молекулы, как азот и кислород в воздухе, могут легко химически взаимодействовать с титановыми материалами, что приводит к образованию хрупкой твердой корки.Кроме того, пластическая деформация обработанной поверхности заготовки в процессе резания титанового материала приводит к возникновению явления наклепа, причем явление упрочнения происходит на обработанной поверхности материала заготовки.Эти явления могут усугубить износ инструмента и снизить усталостную прочность титанового материала.(6) Инструмент очень легко изнашивается, износ инструмента является результатом множества комплексных факторов, в процессе резки материала из титанового сплава легко вызвать поломку инструмента, титановые материалы обычно демонстрируют сильное химическое сродство между материалами инструмента в условиях высоких температур, а материал инструмента и титанового сплава легко склеивается при высокой температуре, что приводит к слишком короткому сроку службы инструмента.Таким образом, при резке материалов из титановых сплавов необходимо уделять внимание двум аспектам: поддерживать низкую температуру резания и повышать жесткость инструмента или разрезаемого материала, а инструмент для нанесения покрытия - это способ повысить жесткость инструмента. инструмент.Из-за высокой химической активности и низкой теплопроводности титанового сплава температура резания в процессе резания высока, химическая реакция интенсивна, инструмент быстро выходит из строя, что приводит к короткому сроку службы инструмента и высокой стоимости обработки.К причинам износа инструмента относятся механическое трение, а также физико-химические реакции под действием силы резания и температуры резания.Учитывая сложность обработки титановых сплавов, выбранные инструментальные материалы должны отвечать требованиям высокой твердости, высокой прочности, высокой теплопроводности, химической стабильности и хорошей красной твердости.Промышленные испытания показывают, что эффект обработки титанового сплава лучше алмазного инструмента PCD, но из-за его высокой цены он ограничивает широкий диапазон обработки, а оптимизация параметров процесса может повысить эффективность резки материалов из титановых сплавов до определенная степень, но диапазон невелик;В этом направлении изучаются методы смазочно-охлаждающей жидкости под высоким давлением, низкотемпературной резки и охлаждающей смазки с тепловыми трубками.
Время публикации: 08 января 2024 г.