Το κράμα τιτανίου είναι δύσκολο να επεξεργαστεί πώς να επιλέξετε υλικό κράματος εργαλείων, κράμα τιτανίου επιλογή διαδικασίας κοπής των χαρακτηριστικών υλικών εργαλείων ακριβείας Shuo στη μεταποιητική βιομηχανία, αντιμετωπίζουν συχνά την επεξεργασία υλικών από κράμα τιτανίου και λόγω των χαρακτηριστικών του τιτανίου είναι εξαιρετικά δύσκολο να επεξεργαστεί.Σε σύγκριση με τα κοινά μέταλλα, τα κράματα τιτανίου έχουν καλύτερη αντοχή, σκληρότητα, ολκιμότητα και καλύτερη αντίσταση στην οξείδωση και αντοχή στη διάβρωση.Αυτό κάνει τα κράματα τιτανίου να χρησιμοποιούνται ευρέως στην αεροδιαστημική, την αυτοκινητοβιομηχανία, τις χημικές και ιατρικές συσκευές και άλλους τομείς.Η επίστρωση των εργαλείων επεξεργασίας από κράμα τιτανίου παίζει επίσης καλό ρόλο στα εργαλεία κοπής, η καλή επίστρωση μπορεί να βελτιώσει την αντοχή στη φθορά του εργαλείου, να βελτιώσει τη σκληρότητα σε υψηλή θερμοκρασία, την απόδοση θερμομόνωσης, τη θερμική σταθερότητα, την αντοχή στην κρούση κ.λπ., έτσι ώστε να βελτιώστε την ταχύτητα κοπής και τη διάρκεια ζωής του εργαλείου.Το κράμα τιτανίου σε σκληρότητα, ολκιμότητα, ιδιαίτερα αντοχή είναι πολύ περισσότερο από άλλα μεταλλικά υλικά, μπορεί να παράγει υψηλή μονάδα αντοχής, καλή ακαμψία, ελαφριά εξαρτήματα προϊόντος.Τα τελευταία χρόνια, το κράμα τιτανίου έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στα αεροσκάφη για να αντικαταστήσει το κράμα αλουμινίου, ο λόγος είναι ότι το κράμα τιτανίου έχει καλή θερμική σταθερότητα, αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία, στους 300-500 ° C, η δύναμή του είναι περίπου 10 φορές υψηλότερη από το κράμα αλουμινίου, και η θερμοκρασία εργασίας μπορεί να φτάσει τους 500 ° C. Έχει ανώτερη αντοχή στη διάβρωση σε αλκάλια, χλωριούχα, οργανικά στοιχεία χλωρίου, νιτρικό οξύ, θειικό οξύ κ.λπ. Ταυτόχρονα, κράμα τιτανίου σε υγρό περιβάλλον και θαλασσινό νερό, η αντοχή σε διάβρωση, διάβρωση οξέων, διάβρωση λόγω τάσης υπερβαίνει κατά πολύ αυτή του ανοξείδωτου χάλυβα.Τα προϊόντα από κράμα τιτανίου έχουν επίσης υψηλή σκληρότητα, υψηλό σημείο τήξης, μη τοξικά, μη μαγνητικά και άλλα χαρακτηριστικά.Με βάση την παραπάνω σειρά εξαιρετικών ιδιοτήτων, τα κράματα τιτανίου χρησιμοποιούνται για πρώτη φορά στην αεροπορία.Το 1953, η United States Douglas Company για πρώτη φορά εφάρμοσε υλικά τιτανίου σε λοβούς κινητήρων DC2T και τοίχους πυρκαγιάς και πέτυχε καλά αποτελέσματα.Στον αεροδιαστημικό τομέα, ο ανεμιστήρας, ο συμπιεστής, το δέρμα, η άτρακτος και ο εξοπλισμός προσγείωσης του κινητήρα της αεροπορίας είναι οι πρώτοι που χρησιμοποιούν κράμα τιτανίου ως βασικό υλικό, με αποτέλεσμα το συνολικό βάρος του αεροσκάφους να μειώνεται κατά περίπου 30%-35% και το τιτάνιο Το κράμα έχει επίσης εφαρμοστεί με επιτυχία στο περίβλημα πίεσης πυρηνικών υποβρυχίων, συστημάτων σωληνώσεων θαλασσινού νερού, συμπυκνωτών και εναλλάκτη θερμότητας, πτερυγίων ανεμιστήρα εξάτμισης, προωθητήρες και άξονες, ελατήρια και πυροπροστασία σε αεροπλανοφόρα Εξοπλισμός, έλικα, διάταξη πρόωσης με πίδακα νερού, πηδάλιο και άλλα θαλάσσια εξαρτήματα.Επιπλέον, λόγω της καλής βιοσυμβατότητάς του, της αντοχής στη διάβρωση, των μηχανικών ιδιοτήτων και των ιδιοτήτων επεξεργασίας, το κράμα τιτανίου έχει γίνει το καταλληλότερο βιοϊατρικό μεταλλικό υλικό, που χρησιμοποιείται με επιτυχία σε τεχνητές αρθρώσεις γονάτων, μηριαίες αρθρώσεις, οδοντικά εμφυτεύματα, οδοντικές ρίζες και μεταλλικά στηρίγματα οδοντοστοιχιών κ. Μεταξύ αυτών, το Ti6AI4V χρησιμοποιείται συνήθως ως υλικό ιατρικών εμφυτευμάτων και το κράμα TI3AI-2,5V χρησιμοποιείται επίσης ως υλικό αντικατάστασης για το μηριαίο και την κνήμη στην κλινική πράξη λόγω της καλής μορφοποίησης στο κρύο, της αντοχής στη διάβρωση και των μηχανικών ιδιοτήτων του.
Οι δυσκολίες της επεξεργασίας του κράματος τιτανίου (1) ο συντελεστής παραμόρφωσης είναι μικρός, κάτι που είναι ένα σχετικά προφανές χαρακτηριστικό στην κοπή υλικών από κράμα τιτανίου.Κατά τη διαδικασία κοπής, η περιοχή επαφής μεταξύ του τσιπ και της μπροστινής επιφάνειας εργαλείου είναι πολύ μεγάλη, η διαδρομή του τσιπ στην μπροστινή επιφάνεια του εργαλείου είναι πολύ μεγαλύτερη από το γενικό τσιπ υλικού, σε τόσο μεγάλο χρονικό διάστημα το περπάτημα θα οδηγήσει σε σοβαρό εργαλείο φθορά και η τριβή κατά τη διαδικασία βάδισης θα προκαλέσει αύξηση της θερμοκρασίας του εργαλείου.(2) Η θερμοκρασία κοπής είναι υψηλή, αφενός, ο συντελεστής παραμόρφωσης που αναφέρθηκε προηγουμένως θα οδηγήσει σε ένα μέρος της αύξησης της θερμοκρασίας.Η κύρια πτυχή της υψηλής θερμοκρασίας κοπής στη διαδικασία κοπής κράματος τιτανίου είναι επειδή η θερμική αγωγιμότητα του κράματος τιτανίου είναι πολύ μικρή και το μήκος της επαφής μεταξύ του τσιπ και της μπροστινής επιφάνειας του εργαλείου είναι μικρό, υπό την επίδραση αυτών των παραγόντων. Η θερμότητα που παράγεται κατά τη διαδικασία κοπής είναι δύσκολο να εκτελεστεί, κυρίως αποθηκεύεται κοντά στο άκρο του εργαλείου, με αποτέλεσμα η τοπική θερμοκρασία να είναι πολύ υψηλή.(3) Οι κραδασμοί, στη διαδικασία φινιρίσματος, ο χαμηλός συντελεστής ελαστικότητας του κράματος τιτανίου και η δυναμική δύναμη κοπής είναι οι κύριες αιτίες των κραδασμών στη διαδικασία κοπής.(4) Η θερμική αγωγιμότητα του κράματος τιτανίου είναι πολύ χαμηλή και η θερμότητα που παράγεται από την κοπή δεν είναι εύκολο να διασκορπιστεί.Η διαδικασία τόρνευσης του κράματος τιτανίου είναι μια διαδικασία μεγάλης τάσης και καταπόνησης, η οποία θα παράγει πολλή θερμότητα και η υψηλή θερμότητα που παράγεται κατά την επεξεργασία δεν μπορεί να διαχυθεί αποτελεσματικά, ενώ το μήκος επαφής της κοπτικής ακμής του εργαλείου και του τσιπ είναι κοντό, ώστε να συγκεντρώνεται μεγάλη ποσότητα θερμότητας στην κοπτική άκρη, η θερμοκρασία να αυξάνεται απότομα, η λεπίδα μαλακώνει και η φθορά του εργαλείου να επιταχύνεται.(5) Η χημική επίδραση του κράματος τιτανίου είναι μεγάλη και σε υψηλές θερμοκρασίες, το κράμα τιτανίου αντιδρά εύκολα με το υλικό του εργαλείου για να επιταχυνθεί ο σχηματισμός της ημισέληνου.Ωστόσο, η διαδικασία κοπής των κραμάτων τιτανίου πραγματοποιείται βασικά σε υψηλές θερμοκρασίες.Όταν η θερμοκρασία κοπής είναι υψηλή σε κάποιο βαθμό, μόρια όπως το άζωτο και το οξυγόνο στον αέρα μπορούν εύκολα να αλληλεπιδράσουν χημικά με υλικά τιτανίου, με αποτέλεσμα το σχηματισμό ενός εύθραυστου σκληρού δέρματος.Επιπλέον, η πλαστική παραμόρφωση της επεξεργασμένης επιφάνειας του τεμαχίου εργασίας στη διαδικασία κοπής υλικού τιτανίου οδηγεί στην εμφάνιση του φαινομένου ψυχρής σκλήρυνσης και το φαινόμενο σκλήρυνσης εμφανίζεται στην επεξεργασμένη επιφάνεια του υλικού του τεμαχίου εργασίας.Αυτά τα φαινόμενα μπορούν να επιδεινώσουν τη φθορά του εργαλείου και να μειώσουν την αντοχή σε κόπωση του υλικού τιτανίου.(6) Το εργαλείο είναι πολύ εύκολο να φορεθεί, η φθορά του εργαλείου είναι το αποτέλεσμα πολλών περιεκτικών παραγόντων μαζί, στη διαδικασία κοπής του υλικού από κράμα τιτανίου, Είναι εύκολο να προκληθεί το σπάσιμο του εργαλείου, τα υλικά τιτανίου γενικά δείχνουν ισχυρή χημική συγγένεια μεταξύ των υλικών του εργαλείου σε συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας και το εργαλείο και το υλικό από κράμα τιτανίου είναι εύκολο να συνδεθούν σε υψηλή θερμοκρασία, γεγονός που οδηγεί στη διάρκεια ζωής του εργαλείου πολύ μικρή.Ως εκ τούτου, η κοπή των υλικών από κράμα τιτανίου πρέπει να δίνει προσοχή σε δύο πτυχές, δηλαδή, να διατηρεί χαμηλή θερμοκρασία κοπής και να βελτιώνει την ακαμψία του εργαλείου ή του υλικού που κόβεται, και το εργαλείο επίστρωσης είναι ένας τρόπος βελτίωσης της ακαμψίας του εργαλείο.Λόγω της υψηλής χημικής δραστηριότητας και της χαμηλής θερμικής αγωγιμότητας του κράματος τιτανίου, η θερμοκρασία κοπής είναι υψηλή στη διαδικασία κοπής, η χημική αντίδραση είναι έντονη, το εργαλείο αποτυγχάνει γρήγορα, με αποτέλεσμα τη μικρή διάρκεια ζωής του εργαλείου και το υψηλό κόστος επεξεργασίας.Οι αιτίες της φθοράς του εργαλείου περιλαμβάνουν μηχανική τριβή και φυσικές και χημικές αντιδράσεις υπό την επίδραση της δύναμης κοπής και της θερμοκρασίας κοπής.Λόγω της δυσκολίας της κατεργασίας του κράματος τιτανίου, τα επιλεγμένα υλικά εργαλείων πρέπει να πληρούν τις απαιτήσεις υψηλής σκληρότητας, υψηλής αντοχής, υψηλής θερμικής αγωγιμότητας, χημικής σταθερότητας και καλής κόκκινης σκληρότητας.Η βιομηχανική δοκιμή δείχνει ότι το αποτέλεσμα επεξεργασίας του κράματος τιτανίου είναι καλύτερο εργαλείο διαμαντιών PCD, αλλά λόγω της υψηλής τιμής του, περιορίζει το ευρύ φάσμα της επεξεργασίας και η βελτιστοποίηση των παραμέτρων της διαδικασίας μπορεί να κάνει την απόδοση κοπής των υλικών από κράμα τιτανίου να βελτιωθεί σε σε κάποιο βαθμό, αλλά το εύρος δεν είναι μεγάλο.Προς αυτή την κατεύθυνση μελετώνται μέθοδοι λίπανσης υγρού κοπής υψηλής πίεσης, κοπής χαμηλής θερμοκρασίας και λίπανσης σωλήνων θερμότητας.
Ώρα δημοσίευσης: Ιαν-08-2024