Kutting av titanlegering

Kutteegenskaper
Når hardheten til titanlegering er større enn HB350, er skjæring spesielt vanskelig, og når den er mindre enn HB300, er den utsatt for verktøy som fester seg og vanskelig å kutte. Imidlertid er hardheten til titanlegeringer bare ett aspekt som er vanskelig å bearbeide, og nøkkelen ligger i den omfattende innvirkningen av de kjemiske, fysiske og mekaniske egenskapene til titanlegeringer på deres bearbeidbarhet. Titanlegering har følgende skjæreegenskaper:
(1) Lav deformasjonskoeffisient: Dette er et viktig trekk ved skjæring av titanlegering, med en deformasjonskoeffisient mindre enn eller nær 1. Avstanden til sponglidende friksjon på riveflaten økes kraftig, noe som øker verktøyslitasjen.
(2) Høy skjæretemperatur: På grunn av den lille termiske ledningsevnen til titanlegering (bare tilsvarende 1/5-1/7 av 45 # stål), er kontaktlengden mellom brikken og den fremre skjæreflate ekstremt kort, og varmen som genereres under skjæring overføres ikke lett, konsentrert i et lite område nær skjæreområdet og skjærekanten, noe som resulterer i høy skjæretemperatur. Under de samme skjæreforholdene kan skjæretemperaturen være mer enn det dobbelte av å skjære 45 stål.
(3) Kuttekraften per arealenhet er stor: Hovedskjærekraften er omtrent 20 prosent mindre enn ved kutting av stål. På grunn av den ekstremt korte kontaktlengden mellom sponen og den fremre skjæreflate, økes skjærekraften per enhet kontaktflate kraftig, noe som er utsatt for knivbrudd. Samtidig, på grunn av den lille elastisitetsmodulen til titanlegering, er det lett å produsere bøyedeformasjon under påvirkning av radiell kraft under bearbeiding, noe som forårsaker vibrasjon, øker verktøyslitasje og påvirker nøyaktigheten til delene. Derfor kreves det at prosesssystemet skal ha god stivhet.
(4) Alvorlig kuldeherdingsfenomen: På grunn av den høye kjemiske aktiviteten til titan er det lett å absorbere oksygen og nitrogen i luften for å danne en hard og sprø ytre hud ved høye skjæretemperaturer; Samtidig kan plastisk deformasjon under skjæreprosessen også forårsake overflateherding. Fenomenet med kaldherding reduserer ikke bare utmattelsesstyrken til deler, men forverrer også verktøyslitasje, som er en svært viktig egenskap ved skjæring av titanlegeringer.
(5) Skjæreverktøy er utsatt for slitasje: Etter at emnet er behandlet ved stempling, smiing, varmvalsing og andre metoder, danner det en hard og sprø ujevn ytre hud, som er utsatt for brudd på bladet, noe som gjør skjæringen hard hud den vanskeligste prosessen i titanlegering behandling. I tillegg, på grunn av den sterke kjemiske affiniteten til titanlegering til verktøymaterialer, er verktøyet utsatt for limslitasje under høy skjæretemperatur og høy skjærekraft per arealenhet. Når du dreier titanlegeringer, er slitasjen på den fremre skjæreflate enda mer alvorlig enn på den bakre skjæreflate; Når matehastigheten f<0.1 mm/r, wear mainly occurs on the rear cutting surface; When f>{{0}}.2 mm/r, det vil være slitasje på den fremre bladoverflaten; Ved bruk av hardlegerte skjæreverktøy for presisjons- og semi-presisjonsdreiing, er det mer hensiktsmessig å ha en VBmax på mindre enn 0,4 mm for slitasje på den bakre skjæreflate.
Ved fresing, på grunn av den lave termiske ledningsevnen til titanlegeringsmaterialer og den ekstremt korte kontaktlengden mellom brikken og den fremre skjæreoverflaten, overføres varmen som genereres under skjæringen ikke lett, konsentrert i skjæredeformasjonssonen og et lite område nær skjærekant. Under bearbeiding vil ekstremt høye skjæretemperaturer genereres ved skjærekanten, noe som forkorter verktøyets levetid betydelig. For titanlegering Ti6Al4V, under de tillatte forholdene for verktøystyrke og maskinkraft, er skjæretemperaturen en nøkkelfaktor som påvirker verktøyets levetid, snarere enn størrelsen på skjærekraften.