Hợp kim titan rất khó xử lý, cách chọn vật liệu dụng cụ hợp kim, quy trình cắt hợp kim titan lựa chọn đặc tính vật liệu dụng cụ chính xác Shuo trong ngành sản xuất, thường gặp phải việc xử lý vật liệu hợp kim titan và do đặc tính của titan nên cực kỳ khó xử lý;So với các kim loại thông thường, hợp kim titan có độ bền, độ dẻo dai, độ dẻo tốt hơn, khả năng chống oxy hóa và chống ăn mòn tốt hơn.Điều này làm cho hợp kim titan được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị hàng không vũ trụ, ô tô, hóa chất và y tế cũng như các lĩnh vực khác.Lớp phủ của dụng cụ hợp kim titan xử lý cũng đóng một vai trò tốt trong dụng cụ cắt, lớp phủ tốt có thể cải thiện khả năng chống mài mòn của dụng cụ, cải thiện độ cứng ở nhiệt độ cao, hiệu suất cách nhiệt, ổn định nhiệt, độ bền va đập, v.v. cải thiện tốc độ cắt và tuổi thọ của dụng cụ.Hợp kim titan có độ dẻo dai, độ dẻo, đặc biệt là độ bền cao hơn nhiều so với các vật liệu kim loại khác, có thể tạo ra độ bền đơn vị cao, độ cứng tốt, các bộ phận sản phẩm có trọng lượng nhẹ.Trong những năm gần đây, hợp kim titan được sử dụng rộng rãi trong máy bay để thay thế hợp kim nhôm, lý do là hợp kim titan có độ ổn định nhiệt tốt, độ bền nhiệt độ cao, ở 300-500 ° C, độ bền của nó cao hơn hợp kim nhôm khoảng 10 lần, và nhiệt độ làm việc có thể đạt tới 500 ° C. Nó có khả năng chống ăn mòn vượt trội đối với kiềm, clorua, các chất hữu cơ clo, axit nitric, axit sulfuric, v.v. Đồng thời, hợp kim titan trong môi trường ẩm ướt và môi trường nước biển, khả năng chống chịu rỗ, ăn mòn axit, ăn mòn ứng suất vượt xa thép không gỉ.Sản phẩm làm từ hợp kim titan cũng có độ cứng cao, điểm nóng chảy cao, không độc hại, không từ tính và các đặc tính khác.Dựa trên loạt đặc tính tuyệt vời trên, hợp kim titan lần đầu tiên được sử dụng trong ngành hàng không.Năm 1953, Công ty Douglas của Hoa Kỳ lần đầu tiên ứng dụng vật liệu titan vào vỏ động cơ DC2T và tường chống cháy và đã đạt được kết quả tốt.Trong lĩnh vực hàng không vũ trụ, quạt, máy nén, vỏ, thân máy bay và bộ phận hạ cánh của động cơ hàng không là những thiết bị đầu tiên sử dụng hợp kim titan làm vật liệu chính, khiến trọng lượng tổng thể của máy bay giảm khoảng 30% -35% và titan Hợp kim cũng đã được áp dụng thành công cho vỏ chịu áp của tàu ngầm hạt nhân, hệ thống đường ống nước biển, bình ngưng và bộ trao đổi nhiệt, cánh quạt hút, bộ đẩy và trục, lò xo và phòng cháy chữa cháy trên tàu sân bay Thiết bị, cánh quạt, thiết bị đẩy phản lực nước, bánh lái và các thành phần hàng hải khác.Ngoài ra, do khả năng tương thích sinh học tốt, chống ăn mòn, tính chất cơ học và tính chất gia công, hợp kim titan đã trở thành vật liệu kim loại y sinh phù hợp nhất, được sử dụng thành công trong khớp gối nhân tạo, khớp xương đùi, cấy ghép nha khoa, chân răng và trụ kim loại làm răng giả, v.v. Trong số đó, Ti6AI4V thường được sử dụng làm vật liệu cấy ghép y tế và hợp kim TI3AI-2.5V cũng được sử dụng làm vật liệu thay thế cho xương đùi và xương chày trong thực hành lâm sàng vì khả năng định hình lạnh tốt, khả năng chống ăn mòn và tính chất cơ học.
Những khó khăn của việc xử lý hợp kim titan (1) hệ số biến dạng nhỏ, đây là một đặc điểm tương đối rõ ràng trong việc cắt vật liệu hợp kim titan.Trong quá trình cắt, diện tích tiếp xúc giữa phoi và bề mặt dụng cụ phía trước quá lớn, hành trình phoi trên bề mặt dụng cụ phía trước lớn hơn nhiều so với phoi vật liệu thông thường, việc đi lại trong thời gian dài như vậy sẽ dẫn đến tình trạng dụng cụ nghiêm trọng. mòn và ma sát trong quá trình đi sẽ làm nhiệt độ của dụng cụ tăng lên.(2) Nhiệt độ cắt cao, một mặt, hệ số biến dạng nêu trên sẽ dẫn đến một phần nhiệt độ tăng lên.Khía cạnh chính của nhiệt độ cắt cao trong quá trình cắt hợp kim titan là do độ dẫn nhiệt của hợp kim titan rất nhỏ và chiều dài tiếp xúc giữa chip và bề mặt dụng cụ phía trước ngắn, dưới ảnh hưởng của các yếu tố này, Nhiệt sinh ra trong quá trình cắt khó dẫn ra ngoài, chủ yếu tích tụ ở gần đầu dụng cụ khiến nhiệt độ cục bộ quá cao.(3) Rung động, trong quá trình hoàn thiện, mô đun đàn hồi thấp của hợp kim titan và lực cắt động là những nguyên nhân chính gây ra rung động trong quá trình cắt.(4) Độ dẫn nhiệt của hợp kim titan rất thấp và nhiệt sinh ra khi cắt không dễ phân tán.Quá trình tiện của hợp kim titan là một quá trình có ứng suất và biến dạng lớn, sẽ tạo ra nhiều nhiệt và nhiệt lượng cao sinh ra trong quá trình xử lý không thể được khuếch tán một cách hiệu quả, trong khi chiều dài tiếp xúc của lưỡi cắt của dụng cụ và chip ngắn, do đó một lượng nhiệt lớn tập trung ở lưỡi cắt, nhiệt độ tăng mạnh, lưỡi dao mềm ra và độ mòn của dụng cụ tăng nhanh.(5) Hiệu ứng hóa học của hợp kim titan rất lớn và ở nhiệt độ cao, hợp kim titan dễ phản ứng với vật liệu dụng cụ để đẩy nhanh quá trình hình thành lưỡi liềm.Tuy nhiên, quá trình cắt hợp kim titan về cơ bản được thực hiện ở nhiệt độ cao.Khi nhiệt độ cắt cao đến một mức nhất định, các phân tử như nitơ và oxy trong không khí có thể dễ dàng tương tác hóa học với vật liệu titan, dẫn đến hình thành lớp da cứng giòn.Ngoài ra, biến dạng dẻo của bề mặt gia công phôi trong quá trình cắt vật liệu titan dẫn đến xuất hiện hiện tượng đông cứng nguội và hiện tượng đông cứng xảy ra trên bề mặt gia công của vật liệu phôi.Những hiện tượng này có thể làm trầm trọng thêm tình trạng mài mòn của dụng cụ và làm giảm độ bền mỏi của vật liệu titan.(6) Dụng cụ này rất dễ mài mòn, độ mòn của dụng cụ là kết quả của nhiều yếu tố toàn diện với nhau, trong quá trình cắt vật liệu hợp kim titan, rất dễ gây ra hiện tượng gãy dụng cụ, vật liệu titan thường có biểu hiện ái lực hóa học mạnh giữa vật liệu dụng cụ trong điều kiện nhiệt độ cao, dụng cụ và vật liệu hợp kim titan dễ liên kết ở nhiệt độ cao, dẫn đến tuổi thọ của dụng cụ quá ngắn.Do đó, việc cắt vật liệu hợp kim titan phải chú ý đến hai khía cạnh, đó là duy trì nhiệt độ cắt thấp và cải thiện độ cứng của dụng cụ hoặc vật liệu bị cắt, và dụng cụ phủ là một cách để cải thiện độ cứng của vật liệu. dụng cụ.Do hoạt tính hóa học cao và độ dẫn nhiệt thấp của hợp kim titan, nhiệt độ cắt cao trong quá trình cắt, phản ứng hóa học mạnh, dụng cụ nhanh hỏng, dẫn đến tuổi thọ dụng cụ ngắn và chi phí gia công cao.Nguyên nhân gây mòn dụng cụ bao gồm ma sát cơ học và các phản ứng vật lý, hóa học dưới tác dụng của lực cắt và nhiệt độ cắt.Do khó khăn trong việc gia công hợp kim titan, vật liệu dụng cụ được lựa chọn phải đáp ứng các yêu cầu về độ cứng cao, độ bền cao, tính dẫn nhiệt cao, ổn định hóa học và độ cứng màu đỏ tốt.Thử nghiệm trong ngành cho thấy hiệu quả xử lý của hợp kim titan tốt hơn công cụ kim cương PCD, nhưng do giá cao nên nó hạn chế phạm vi xử lý rộng và việc tối ưu hóa các thông số quy trình có thể giúp cải thiện hiệu quả cắt của vật liệu hợp kim titan lên mức cao nhất mức độ nhất định nhưng phạm vi không lớn;Các phương pháp bôi trơn làm mát bằng chất lỏng cắt áp suất cao, cắt nhiệt độ thấp và truyền nhiệt ống dẫn nhiệt đang được nghiên cứu theo hướng này
Thời gian đăng: Jan-08-2024