Avui en dia els aliatges de titani s’han aplicat àmpliament en diversos camps com l’aviació, l’aeroespacial, l’energia nuclear i l’atenció mèdica a causa del seu millor rendiment material. Aquest article realitzarà una anàlisi sistemàtica a partir de tres dimensions: classificació de materials, dificultats de processament i corresponents contra -mesures.
Estructura de cristalls i sistema de classificació dels aliatges de titani
A temperatura ambient, els aliatges de titani es poden classificar en tres grans categories en funció de la seva estructura de matrius:
- Aliatges de titani (Sèrie representativa de graus TA3)
Estructura de cristalls: fase de gelosia envasada hexagonal
Avantatges: excel·lent estabilitat a alta temperatura (operació a llarg termini a 500 graus), forta resistència a l’oxidació
Característiques de processament: no es pot reforçar la calor, la força relativament baixa a temperatura ambient, el millor rendiment de tall
Notes típiques: TA7, TA8, etc.
- Aliatges de titani (Sèrie representativa de graus TB6)
Estructura de cristalls: fase de gelosia cúbica centrada en el cos
Avantatges: excel·lent plasticitat de deformació en fred, reforçat per la calor
Limitacions de processament: mala estabilitat tèrmica (<300°C), most difficult cutting
Notes típiques: TB1, TB2, etc.
- + Aliatges de titani dúplex (sèrie representativa de graus TC4)
Estructura de cristall: \/ Estructura composta dúplex
Rendiment integrat: força, plasticitat i duresa equilibrada i alta temperatura
Característiques de processament: reforçat per calor, dificultat de tall moderat
Notes típiques: TC1, TC4, etc.
Anàlisi de les dificultats de processament de tall d'aliatge de titani
- Característiques termodinàmiques
La conductivitat és només 1\/6-1\/7 de 45 acer, i la temperatura de la zona de tall pot arribar a 600-800 grau
Els xips de titani són propensos a l’encesa a temperatures altes (punt d’encesa d’uns 600 graus)
- Característiques mecàniques
El mòdul elàstic és de 110 GPa (50% de 45 acer), donant lloc a una deformació elàstica significativa
L’índex d’enduriment de processament és tan alt com 0. 3-0. 4, la duresa superficial augmenta per 20-30%
- Característiques químiques
Fort afinitat amb les eines de titani recobertes, el desgast adhesiu agreujat
Reacciona fàcilment amb o\/n a temperatures altes per formar una capa superficial trencadissa dura (gruix 50-100 μm)
Longitud de contacte entre l'eina i CEls malucs són només 1\/3 de l’acer al carboni, amb concentració d’estrès local
L’amplitud de la fluctuació de la força de tall arriba 20-30%, augmenta la taxa de xip d’eines
Tecnologies clau per a un processament eficient d’aliatges de titani
- Selecció de material
Aliatges durs: seleccioneu preferentment el tipus K (sèrie YG) sense matriu TI
Eines súper dures: la vida de l'eina PCD\/PCBN es pot augmentar per 3-5 vegades
- Disseny de paràmetres geomètrics
Rake Angle {{0}} grau, angle de liquidació 10-15 graus, chamfer de vora 0. 05-0. 1 mm
Utilitzeu l'estructura de doble angle (angle principal de rastell de 45 graus + angle de rastell secundari de 15 graus)
- Control de velocitat de tall
Gir: 50-120 m\/min
Fresc: 30-80 m\/min
Perforació: 10-30 m\/min
- Esquema de refrigeració
Refredament intern a alta pressió (pressió> 7 MPa)
Fluid de refrigeració a base d’oli (que conté additius de pressió extrema de clor\/sofre)
Rigidesa de la màquina -eina: la rigidesa del sistema ha de ser> 50 N\/μm
Mètode de subjecció: utilitzeu accessoris flexibles de diversos punts, distribució uniforme de la força de subjecció
Monitorització de processos: integrar el sistema de control de temperatura\/vibració en temps real
Conclusió
El processament d’aliatges de titani requereix l’establiment d’un sistema d’optimització col·laborativa de “Característiques del material - Paràmetres de procés - Sistema d’eines”. Mitjançant la selecció de materials d’eines adequats, l’optimització dels paràmetres geomètrics i el control de la temperatura de tall i altres mesures integrals, l’eficiència de processament es pot augmentar més d’un 30%i la vida de l’eina es pot ampliar per 2-3 vegades. Amb el desenvolupament de nous processos com la tecnologia de recobriment (per exemple, recobriment Alcrn) i el tall de vibracions, el processament d’aliatges de titani es trenca contínuament cap a direccions eficients i precises.