Technologia skrawalności materiału ze stopu tytanu

Stop tytanu jest idealnym materiałem do produkcji samolotów i silników ze względu na wysoką wytrzymałość właściwą, dobre właściwości mechaniczne i odporność na korozję, jednak ze względu na słabą skrawalność jego zastosowanie było przez długi czas w znacznym stopniu ograniczone.W ostatnim roku, wraz z rozwojem technologii przetwarzania,stopu tytanubył szeroko stosowany w sekcji sprężarki silnika lotniczego, pokrywie silnika, urządzeniu wydechowym i innych obrabianych częściach, a także w produkcji ram konstrukcyjnych, takich jak rama dźwigara.

Skrawalność i ogólne zasady stopu tytanumateriał

Zgodnie ze strukturą metalu stop tytanu dzieli się na fazę α, fazę β, fazę α + β i reprezentuje odpowiednio TA, TB, TC.Odlewanie ogólne, kucie przy użyciu serii TA, materiał pręta z serią TC.

Charakterystyka i obrabialnośćmateriału ze stopu tytanu

Tytanstop ma następujące zalety w porównaniu ze zwykłymi materiałami ze stali stopowej:

1. Wysoki stosunek wytrzymałości do masy.Stop tytanu ma gęstość zaledwie 4,5 g/cm3, znacznie mniejszą niż żelazo, a jego wytrzymałość jest zbliżona do zwykłej stali węglowej.

2. Dobre właściwości mechaniczne.O temperaturze topnienia 1660 ℃, wyższej niż żelazo i wyższej wytrzymałości termicznej.Mogą pracować poniżej 550 ℃, jednocześnie ogólnie wykazując lepszą wytrzymałość również w niskich temperaturach.

3. Dobra odporność na korozję.Łatwo jest utworzyć gęstą warstwę tlenku na powierzchni stopu tytanu poniżej 550 ℃, niełatwo się dalej utlenia, dzięki czemu ma wysoką odporność na korozję w atmosferze, wodzie morskiej, parze wodnej i niektórych mediach kwaśnych, alkalicznych i solnych.

Skrawalność stopu tytanu jest stosunkowo słaba, głównymi przyczynami są:

• Słaba przewodność cieplna.Ze względu na wysoką temperaturę skrawania zmniejsza się trwałość narzędzia.Gdy temperatura przekracza 600 ℃, na powierzchni tworzy się utleniona twarda warstwa, która ma silny efekt ścierania noża.
• Niska plastyczność, wysoka twardość.Kąt ścinania wzrasta, długość kontaktu między wiórem a przednią powierzchnią tnącą jest niewielka, naprężenie przedniej powierzchni tnącej jest duże, a ostrze łatwo ulega uszkodzeniu.
• Moduł sprężystości jest niski, a odkształcenie sprężyste duże.Powierzchnia obrabianego przedmiotu w pobliżu tylnej powierzchni frezu ma duże odbicie, więc obrabiana powierzchnia ma dużą powierzchnię styku z tylną powierzchnią frezu, powodując poważne ścieranie.

Te cechy sprawiają, że obróbka stopu tytanu jest bardzo trudna, co skutkuje niską wydajnością obróbki i dużym zużyciem narzędzi.

Ogólne zasady obróbki skrawaniem

• W miarę możliwości wybieraj narzędzia z twardego stopu, takie jak twardy stop wolframu i kobaltu.Małe powinowactwo chemiczne ze stopem tytanu, dobre przewodnictwo cieplne, wysoka wytrzymałość.
• Mały kąt przedni i duży kąt tylny służą do zwiększenia długości kontaktu między wiórem a przednią powierzchnią narzędzia oraz zmniejszenia tarcia między przedmiotem obrabianym a tylną powierzchnią narzędzia.Krawędź przejścia łuku służy do poprawy wytrzymałości końcówki narzędzia, aby uniknąć spalania i zapadania się krawędzi ostrego kąta.
• Utrzymuj ostrze ostre, aby zapewnić płynne usuwanie wiórów i uniknąć przyklejania się wiórów.
• Prędkość cięcia powinna być niska, aby uniknąć nadmiernej temperatury cięcia.
• Głębokość skrawania może być duża, tak aby końcówka narzędzia pracowała poniżej utwardzonej warstwy, przyczyniając się do poprawy trwałości narzędzia.