Mūsdienās titāna sakausējumi ir plaši izmantoti dažādās jomās, piemēram, aviācijā, kosmosā, kodolenerģijā un medicīniskajā aprūpē to labāko materiālo sniegumu dēļ. Šis raksts veiks sistemātisku analīzi no trim dimensijām: materiālu klasifikācija, apstrādes grūtības un atbilstošie pretpasākumi.
Titāna sakausējumu kristāla struktūra un klasifikācijas sistēma
Istabas temperatūrā titāna sakausējumus var iedalīt trīs galvenajās kategorijās, pamatojoties uz to matricas struktūru:
- Titāna sakausējumi (reprezentatīvās pakāpes TA3 sērija)
Kristāla struktūra: sešstūra cieši iesaiņota režģa fāze
Priekšrocības: lieliska augstas temperatūras stabilitāte (ilgtermiņa darbība 500 grādos), spēcīga izturība pret oksidāciju
Apstrādes īpašības: nevar ar termiski apstrādātas, salīdzinoši zemas stiprības istabas temperatūrā, labāko griešanas veiktspēju
Tipiskas pakāpes: TA7, TA8 utt.
- Titāna sakausējumi (reprezentatīvās pakāpes TB6 sērija)
Kristāla struktūra: uz ķermeni vērsta kubiskā režģa fāze
Priekšrocības: lieliska aukstā deformācijas plastika, sakarojama stiprināšana
Apstrādes ierobežojumi: slikta termiskā stabilitāte (<300°C), most difficult cutting
Tipiskas pakāpes: TB1, TB2 utt.
- + Dupleksa titāna sakausējumi (reprezentatīvās pakāpes TC4 sērijas)
Kristāla struktūra: \/ dupleksa kompozīta struktūra
Integrēta veiktspēja: līdzsvarots augstas\/normālas temperatūras stiprums, plastika un izturība
Apstrādes īpašības: ar termiski apstrādājamu stiprināšanu, mērenas griešanas grūtības
Tipiskas pakāpes: TC1, TC4 utt.
Titāna sakausējuma griešanas apstrādes grūtību analīze
- Termodinamiskās īpašības
Vadītspēja ir tikai 1\/6-1\/7 no 45 tērauda, un griešanas zonas temperatūra var sasniegt 600-800 grādu
Titāna mikroshēmas ir pakļautas pašpārbaudei augstā temperatūrā (aizdedzes punkts aptuveni 600 grādu)
- Mehāniskās īpašības
Elastiskais modulis ir 110 GPA (50% no 45 tērauda), kā rezultātā rodas ievērojama elastīgā deformācija
Apstrādes sacietēšanas indekss ir tikpat augsts kā 0. 3-0. 4, virsmas cietība palielinās par 20-30%
- Ķīmiskās īpašības
Spēcīga afinitāte ar pārklātiem titāna instrumentiem, saasināts līmes nodilums
Viegli reaģē ar O\/N augstā temperatūrā, veidojot cietu trauslu virsmas slāni (biezums 50-100 μm)
Kontakta garums starp instrumentu un Cgurni ir tikai 1\/3 no oglekļa tērauda ar vietējo stresa koncentrāciju
Griešanas spēka svārstību amplitūda sasniedz 20-30%, instrumentu šķembu ātrums palielinās
Galvenās tehnoloģijas efektīvai titāna sakausējuma apstrādei
- Materiālu izvēle
Cietie sakausējumi: vēlams izvēlēties K-Type (YG sērija) bez Ti matricas
Super-ciets rīki: PCD\/PCBN rīka dzīvi var palielināt ar 3-5 reizes
- Ģeometriskais parametru dizains
Grābekļa leņķis {{0}} grāds, klīrensa leņķis 10-15 grāds, malas šarnīrs 0. 05-0. 1 mm
Izmantojiet dubultās leņķa struktūru (galvenais grābekļa leņķis 45 grāds + sekundārais grābekļa leņķis 15 grāds)
- Griešanas ātruma kontrole
Pagrieziens: 50-120 m\/min
Frēzēšana: 30-80 m\/min
Urbšana: 10-30 m\/min
- Dzesēšanas shēma
Augsta spiediena iekšējā dzesēšana (spiediens> 7 MPa)
Eļļas bāzes dzesēšanas šķidrums (satur hloru\/sēra ekstrēmo spiediena piedevas)
Mācību rīka stingrība: sistēmas stingrībai jābūt> 50 n\/μm
Saglābšanas metode: izmantojiet daudzpunktu elastīgu armatūru, vienmērīgu iespīlēšanas spēka sadalījumu
Procesa uzraudzība: integrējiet temperatūras\/vibrācijas reālā laika uzraudzības sistēmu
Secinājums
Titāna sakausējuma apstrādei ir jāizveido "materiāla īpašības - procesa parametri - instrumentu sistēmas" sadarbības optimizācijas sistēma. Izvēloties piemērotus instrumentu materiālus, ģeometrisko parametru optimizāciju, kā arī griešanas temperatūras un citu visaptverošu pasākumu kontroli, apstrādes efektivitāti var palielināt par vairāk nekā 30%, un instrumenta kalpošanas laiku var pagarināt ar 2-3 reizes. Izstrādājot jaunus procesus, piemēram, pārklājuma tehnoloģiju (piemēram, ALCRN pārklājumu) un vibrācijas griešanu, titāna sakausējuma apstrāde nepārtraukti pāriet uz efektīviem un precīziem virzieniem.