CNC加工廠與你分享鈦合金的特性與加工。
cnc加工廠認(rèn)為鈦合金是以鈦為基加入其他元素組成的合金。鈦有兩種同質(zhì)異晶體882℃以下為密排方結(jié)構(gòu)α鈦,882℃以上為體心立方的β鈦。合金元素根據(jù)它們對(duì)相變溫度的影響可分為類。 ①穩(wěn)定α相提高相轉(zhuǎn)變溫度的元素為α穩(wěn)定元素,有鋁碳氧和氮等。其中鋁是鈦合金主要合金元素,它對(duì)提高合金的常溫和高溫強(qiáng)度降低比重增加彈性模量有明顯效果。③對(duì)相變溫度影響不大的元素為中性元素,有鋯錫等。 氧氮碳和氫是鈦合金的主要雜質(zhì)。氧和氮在α相中有較大的溶解度,對(duì)鈦合金有顯著強(qiáng)化效果,但卻使塑性下降。通常規(guī)定鈦中氧和氮的含量分別在0.15~0.2%和0.04~0.05%以下。氫在α相中溶解度很小,鈦合金中溶解過多的氫會(huì)產(chǎn)生氫化物,使合金變脆。 通常鈦合金中氫含量控制在0.015%以下。氫在鈦中的溶解是可逆的,可以用真空退火除去。cnc加工廠切削特點(diǎn)鈦合金的硬度大于HB350時(shí)切削加工特別困難,小于HB300時(shí)則容易出現(xiàn)粘刀現(xiàn)象,也難于切削。但鈦合金的硬度只是難于切削加工的個(gè)方面,關(guān)鍵在于鈦合金本身化學(xué)物理力學(xué)性能間的綜合對(duì)其切削加工性的影響。 鈦合金有如下切削特點(diǎn)。(2)切削溫度高由于鈦合金的導(dǎo)熱系數(shù)很小(只相當(dāng)于45號(hào)鋼的1/5~1/7),切屑與前刀面的接觸長度極短,切削時(shí)產(chǎn)生的熱不易傳出,集中在切削和切機(jī)械配件cnc加工削刃附近的較小范圍內(nèi),切削溫度很高。在相同的切削條件下,切削溫度可比切削45號(hào)鋼時(shí)高出倍以上。 (3)單位面積上的切削力大主切削力比切鋼時(shí)約小20%,由于切屑與前刀面的接觸長度極短,單位接觸面積上的切削力大大增加,容易造成崩刃。同時(shí),由于鈦合金的彈性模量小,機(jī)械加工時(shí)在徑向力作用下容易產(chǎn)生彎曲變形,引起振動(dòng),加大刀具磨損并影響零件的精度。因此,要求工藝系統(tǒng)應(yīng)具有較好的剛性。(4)冷硬現(xiàn)象嚴(yán)重由于鈦的化學(xué)活性大,在高的切削溫度下,很容易吸收空氣中的氧和氮形成硬而脆的外皮;同時(shí)切削過程中的塑性變形也會(huì)造成表面硬化。 冷硬現(xiàn)象不僅會(huì)降低零件的疲勞強(qiáng)度,而且能加劇刀具磨損,是切削鈦合金時(shí)的個(gè)很重要特點(diǎn)。(5)刀具易磨損毛坯經(jīng)過沖壓鍛造熱軋等方法加工后,形成硬而脆的不均勻外皮,極易造成崩刃現(xiàn)象,使得切除硬皮成為鈦合金加工中最困難的工序。另外,由于鈦合金對(duì)刀具材料的化學(xué)親和性強(qiáng),在切削溫度高和單位面積上切削力大的條件下,刀具很容易產(chǎn)生粘結(jié)磨損。 機(jī)械加工車削鈦合金時(shí),有時(shí)前刀面的磨損甚至比后刀面更為嚴(yán)重;進(jìn)給量f0.2mm/r時(shí),前刀面將出現(xiàn)磨損;用硬質(zhì)合金刀具精車和半精車時(shí),后刀面的磨損以VBmax<0.4mm較合適。
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