Le leghe di titanio hanno eccellenti proprietà meccaniche ma scarse proprietà di processo, il che porta alla contraddizione che le loro prospettive applicative sono promettenti ma la lavorazione è difficile. In questo articolo, analizzando le prestazioni di taglio dei metalli dei materiali in lega di titanio, combinate con molti anni di esperienza pratica di lavoro, la selezione degli utensili da taglio in lega di titanio, la determinazione della velocità di taglio, le caratteristiche dei diversi metodi di taglio, le tolleranze di lavorazione e le precauzioni di lavorazione vengono discussi. Espone le mie opinioni e suggerimenti sulla lavorazione delle leghe di titanio.
La lega di titanio ha bassa densità, elevata resistenza specifica (resistenza/densità), buona resistenza alla corrosione, elevata resistenza al calore, buona tenacità, plasticità e saldabilità. Le leghe di titanio sono state ampiamente utilizzate in molti campi. Tuttavia, anche la scarsa conduttività termica, l’elevata durezza e il basso modulo elastico rendono le leghe di titanio un materiale metallico difficile da lavorare. In questo articolo vengono riassunti alcuni accorgimenti tecnologici nella lavorazione delle leghe di titanio in base alle sue caratteristiche tecnologiche.
I principali vantaggi dei materiali in lega di titanio
(1) La lega di titanio ha un'elevata resistenza, una bassa densità (4,4 kg/dm3) e un peso leggero, il che fornisce una soluzione per ridurre il peso di alcune parti strutturali di grandi dimensioni.
(2) Elevata resistenza termica. Le leghe di titanio possono mantenere un'elevata resistenza a temperature di 400-500 ℃ e possono funzionare stabilmente, mentre la temperatura di lavoro delle leghe di alluminio può essere solo inferiore a 200 ℃.
(3) Rispetto all'acciaio, l'elevata resistenza alla corrosione intrinseca della lega di titanio può far risparmiare sui costi di funzionamento quotidiano e di manutenzione degli aeromobili.
Analisi delle caratteristiche di lavorazione della lega di titanio
(1) Bassa conduttività termica. La conduttività termica del TC4 a 200 °C è l=16,8 W/m e la conduttività termica è 0,036 cal/cm, ovvero solo 1/4 di acciaio, 1/13 di alluminio e 1/25 di rame. Nel processo di taglio, la dissipazione del calore e l'effetto di raffreddamento sono scarsi, il che riduce la durata dell'utensile.
(2) Il modulo elastico è basso e la superficie lavorata del pezzo presenta un ampio rimbalzo, che porta ad un aumento dell'area di contatto tra la superficie lavorata e la superficie del fianco dell'utensile, che non solo influisce sulla precisione dimensionale di parte, ma riduce anche la durata dell'utensile.
(3) Le prestazioni di sicurezza durante il taglio sono scarse. Il titanio è un metallo infiammabile e l'elevata temperatura e le scintille generate durante il microtaglio possono bruciare i trucioli di titanio.
(4) Fattore di durezza. Le leghe di titanio con un basso valore di durezza saranno appiccicose durante la lavorazione e i trucioli si attaccheranno al tagliente della superficie di spoglia dell'utensile per formare un tagliente di riporto, che influisce sull'effetto della lavorazione; le leghe di titanio con un elevato valore di durezza sono soggette a scheggiatura e abrasione dell'utensile durante la lavorazione. Queste caratteristiche portano al basso tasso di asportazione del metallo della lega di titanio, che è solo 1/4 di quello dell'acciaio, e il tempo di lavorazione è molto più lungo di quello dell'acciaio della stessa dimensione.
(5) Forte affinità chimica. Il titanio non solo può reagire chimicamente con i principali componenti di azoto, ossigeno, monossido di carbonio e altre sostanze presenti nell'aria per formare uno strato indurito di TiC e TiN sulla superficie della lega, ma anche reagire con il materiale dell'utensile ad alta temperatura condizioni generate dal processo di taglio, riducendo l'utensile da taglio. di durabilità.
Orario di pubblicazione: 08-febbraio-2022