Danas su legure titanijuma široko primijenjene u različitim poljima kao što su zrakoplovna, zrakoplovna, nuklearna energija i medicinska njega zbog njihovih najboljih materijalnih performansi. Ovaj članak će provesti sistematsku analizu iz tri dimenzije: klasifikacija materijala, poteškoće u obradi i odgovarajuće kontramjere.
Kristalna struktura i sistem klasifikacije legura titana
Na sobnoj temperaturi, legure titanijuma mogu se svrstati u tri glavne kategorije na osnovu njihove matrične strukture:
- Legure titana (predstavništva TA3 serija)
Kristalna struktura: šesterokutna latterska faza
Prednosti: odlična stabilnost visoke temperature (dugoročna operacija u 500 stepeni), jak otpor oksidacije
Karakteristike obrade: ne može se ojačati toplinska, relativno mala čvrstoća na sobnoj temperaturi, najboljim performansama za rezanje
Tipične ocjene: TA7, TA8, itd.
- Legure titanijuma (predstavništva TB6 serija)
Kristalna struktura: Kubična rešetka u središtu tijela
Prednosti: odlična plastičnost hladne deformacije, jačanje topline
Ograničenja obrade: Loša termička stabilnost (<300°C), most difficult cutting
Tipične ocjene: TB1, TB2, itd.
- + dupleks titan legure (predstavništva TC4 serija)
Kristalna struktura: \/ dupleks kompozitna struktura
Integrirane performanse: uravnotežena čvrstoća visoke \/ normalne temperature, plastičnost i žilavost
Karakteristike obrade: jačanje topline, umjereno poteškoće
Tipične ocjene: TC1, TC4, itd.
Analiza poteškoća za obradu rezanja od legure titana
- Termodinamičke karakteristike
Provodljivost je samo 1 \/ {1}} \/ 7 od 45 čelika, a temperatura zona za rezanje može doći 600-800 stepen
Titanijski čipovi skloni su samozapalju na visokim temperaturama (tačka paljenja oko 600 stepeni)
- Mehaničke karakteristike
Elastični modul je 110 GPA (50% od 45 čelika), što rezultira značajnom elastičnom deformacijom
Indeks očvršćivanja obrade je visok kao 0. 3-0. 4, površinska tvrdoća povećava se za 20-30%
- Hemijske karakteristike
Snažan afinitet sa obloženim titanim alatima, pogoršano habanje ljepila
Jednostavno reagira s o \/ n na visokim temperaturama za formiranje tvrdog krhkog površinskog sloja (debljine 50-100 μm)
Duljina kontakta između alata i CHIPS je samo 1\/3 onog od ugljičnog čelika, sa lokalnom koncentracijom stresa
Amplituda fluktuacije rezanja dostiže 20-30%, stopa za čišćenje alata se povećava
Ključne tehnologije za efikasnu preradu legure titana
- Izbor materijala
Tvrde legure: Preferencijalno odaberite K-Type (YG serija) bez ti matrica
Super-Hard alati: PCD \/ PCBN Život alata može se povećati za 3-5 puta
- Dizajn geometrijskog parametra
Rake kut {{0}} Stupanj, ugao carinje 10-15 stepen, rub Chamfer 0 05-0. 1 mm
Koristite dvokrevetnu konstrukciju (glavni ugao rake 45 stepeni + sekundarni ugao rake 15 stepeni)
- Kontrola brzine rezanja
Okretanje: 50-120 m \/ min
Glodanje: 30-80 m \/ min
Bušenje: 10-30 m \/ min
- Shema hlađenja
Unutarnje hlađenje visokog pritiska (pritisak> 7 MPa)
Rashladna tekućina na bazi ulja (koja sadrži aditive za ekstremne tlake hlora \/ sumpora)
Čvrstoća mašine: krutost sistema mora biti> 50 N \/ μm
Metoda stezanja: Koristite fleksibilne rasporede za više tačaka, ujednačenu distribuciju sila stezanja
Nadgledanje procesa: Integrirajte temperaturu \/ vibraciju sistem za praćenje u stvarnom vremenu
Zaključak
Prerada legure titana zahtijeva uspostavljanje "materijalnih karakteristika - parametara procesa - sistem alata" sustav optimizacije kolaborativnog sustava. Kroz izbor odgovarajućih materijala za alat, optimizaciju geometrijskih parametara i kontrolu temperature rezanja i drugih sveobuhvatnih mjera, efikasnost obrade mogu se povećati za više od 30%, a život alata može se produžiti za 2-3 puta. Razvoj novih procesa kao što su tehnologija premaza (npr., Alcrn premaz) i rezanje vibracija, obrada legure titana kontinuirano se probija do efikasnih i preciznih smjerova.