Stopy tytanu mają doskonałe właściwości mechaniczne, ale słabe właściwości procesowe, co prowadzi do sprzeczności, że perspektywy ich stosowania są obiecujące, ale przetwarzanie jest trudne. W tym artykule, analizując wydajność skrawania materiałów ze stopów tytanu, w połączeniu z wieloletnim praktycznym doświadczeniem zawodowym, doborem narzędzi skrawających ze stopu tytanu, określeniem prędkości skrawania, charakterystyką różnych metod skrawania, naddatkami na obróbkę i środkami ostrożności podczas przetwarzania są omawiane. Wyjaśnia moje poglądy i sugestie dotyczące obróbki stopów tytanu.
Stop tytanu ma niską gęstość, wysoką wytrzymałość właściwą (wytrzymałość/gęstość), dobrą odporność na korozję, wysoką odporność na ciepło, dobrą wytrzymałość, plastyczność i spawalność. Stopy tytanu są szeroko stosowane w wielu dziedzinach. Jednakże słaba przewodność cieplna, wysoka twardość i niski moduł sprężystości również sprawiają, że stopy tytanu są trudnym materiałem metalowym w obróbce. W artykule podsumowano niektóre środki technologiczne w obróbce stopów tytanu w oparciu o jego właściwości technologiczne.
Główne zalety materiałów ze stopów tytanu
(1) Stop tytanu ma wysoką wytrzymałość, niską gęstość (4,4 kg/dm3) i niewielką wagę, co zapewnia rozwiązanie umożliwiające zmniejszenie ciężaru niektórych dużych części konstrukcyjnych.
(2) Wysoka wytrzymałość termiczna. Stopy tytanu mogą utrzymać wysoką wytrzymałość w temperaturze 400-500 ℃ i mogą pracować stabilnie, podczas gdy temperatura robocza stopów aluminium może wynosić tylko poniżej 200 ℃.
(3) W porównaniu ze stalą, wysoka odporność na korozję stopu tytanu może obniżyć koszty codziennej eksploatacji i konserwacji statku powietrznego.
Analiza właściwości obróbczych stopu tytanu
(1) Niska przewodność cieplna. Przewodność cieplna TC4 w temperaturze 200 °C wynosi l=16,8 W/m, a przewodność cieplna wynosi 0,036 cal/cm, co stanowi tylko 1/4 stali, 1/13 aluminium i 1/25 miedzi. W procesie cięcia rozpraszanie ciepła i efekt chłodzenia są słabe, co skraca żywotność narzędzia.
(2) Moduł sprężystości jest niski, a obrobiona powierzchnia części ma duże odbicie, co prowadzi do zwiększenia powierzchni styku między obrobioną powierzchnią a powierzchnią boczną narzędzia, co nie tylko wpływa na dokładność wymiarową części, ale także zmniejsza trwałość narzędzia.
(3) Poziom bezpieczeństwa podczas cięcia jest niski. Tytan jest metalem łatwopalnym, a wysoka temperatura i iskry powstające podczas mikroskrawania mogą spowodować spalenie wiórów tytanu.
(4) Współczynnik twardości. Stopy tytanu o niskiej twardości będą lepkie podczas obróbki, a wióry będą przyklejać się do krawędzi skrawającej powierzchni natarcia narzędzia, tworząc narost, co wpływa na efekt obróbki; stopy tytanu o dużej twardości są podatne na odpryski i ścieranie narzędzia podczas obróbki. Te cechy prowadzą do niskiej szybkości usuwania metalu ze stopu tytanu, która wynosi tylko 1/4 szybkości usuwania stali, a czas obróbki jest znacznie dłuższy niż w przypadku stali o tym samym rozmiarze.
(5) Silne powinowactwo chemiczne. Tytan może nie tylko reagować chemicznie z głównymi składnikami azotu, tlenu, tlenku węgla i innymi substancjami zawartymi w powietrzu, tworząc utwardzoną warstwę TiC i TiN na powierzchni stopu, ale także reagować z materiałem narzędzia w wysokiej temperaturze warunki powstające w procesie skrawania, redukujące narzędzie skrawające. trwałości.
Czas publikacji: 08 lutego 2022 r