تجزیه و تحلیل ویژگی ها ، طبقه بندی و فناوری ماشینکاری آلیاژهای تیتانیوم

Apr 29, 2025

پیام بگذارید

امروزه آلیاژهای تیتانیوم به دلیل بهترین عملکرد مادی ، در زمینه های مختلف مانند حمل و نقل هوایی ، هوافضا ، انرژی هسته ای و مراقبت های پزشکی به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است. در این مقاله یک تجزیه و تحلیل سیستماتیک از سه بعد انجام می شود: طبقه بندی مواد ، مشکلات پردازش و اقدامات متقابل مربوطه.

titanium alloy bars manufacturer

ساختار کریستالی و سیستم طبقه بندی آلیاژهای تیتانیوم

 

1. اصول اساسی طبقه بندی

در دمای اتاق ، آلیاژهای تیتانیوم را می توان بر اساس ساختار ماتریس آنها به سه دسته اصلی طبقه بندی کرد:

  • آلیاژهای تیتانیوم (سری نماینده سری TA3)

ساختار کریستالی: فاز شبکه نزدیک شش ضلعی

مزایا: ثبات عالی درجه حرارت بالا (عملکرد طولانی مدت در 500 درجه) ، مقاومت اکسیداسیون قوی

ویژگی های پردازش: نمی توان با گرما تقویت شد ، مقاومت نسبتاً کم در دمای اتاق ، بهترین عملکرد برش

نمرات معمولی: TA7 ، TA8 و غیره

  • آلیاژهای تیتانیوم (سری نماینده سری TB6)

ساختار کریستال: فاز شبکه مکعب بدن محور

مزایا: انعطاف پذیری عالی تغییر شکل سرد ، تقویت قابل درمان با گرما

محدودیت های پردازش: ثبات حرارتی ضعیف (<300°C), most difficult cutting

نمرات معمولی: TB1 ، TB2 و غیره

  • + آلیاژهای تیتانیوم دوبلکس (نمرات نماینده سری TC4)

ساختار کریستال: \/ ساختار کامپوزیت دوبلکس

عملکرد یکپارچه: قدرت متعادل و درجه حرارت بالا ، انعطاف پذیری و چقرمگی

ویژگی های پردازش: تقویت قابل درمان با گرما ، مشکل برش متوسط

نمرات معمولی: TC1 ، TC4 و غیره

تجزیه و تحلیل مشکلات پردازش برش آلیاژ تیتانیوم

 

1. چالش های پردازش ناشی از خصوصیات مواد
  • خصوصیات ترمودینامیکی

رسانایی فقط 1\/{1}}\/7 از 45 فولاد است ، و دمای منطقه برش می تواند به درجه {4}} برسد

تراشه های تیتانیوم در دماهای بالا مستعد ابتلا به خود هستند (نقطه احتراق در حدود 600 درجه)

  • خصوصیات مکانیکی

مدول الاستیک 110 GPa (50 ٪ از 45 فولاد) است ، در نتیجه تغییر شکل الاستیک قابل توجهی است

شاخص سخت شدن پردازش به اندازه 0. 3-0. 4 ، سختی سطح توسط 20-30} افزایش می یابد

  • خصوصیات شیمیایی

میل شدید با ابزارهای تیتانیوم روکش شده ، سایش چسب را تشدید می کند

به راحتی با O\/N در دماهای بالا واکنش نشان می دهد تا لایه سطح شکننده سخت را تشکیل دهد (ضخامت {0}}} μm)

2. خصوصیات پدیده های پردازش

طول تماس بین ابزار و cباسن فقط 1\/3 از فولاد کربن است که غلظت تنش موضعی دارد

دامنه نوسان نیروی برش به 20-30 ٪ می رسد ، نرخ تراش ابزار افزایش می یابد

فن آوری های کلیدی برای پردازش آلیاژ تیتانیوم کارآمد

 

1. بهینه سازی سیستم ابزار
  • انتخاب مواد

آلیاژهای سخت: ترجیحاً K-Type (سری YG) را بدون ماتریس TI انتخاب کنید

ابزارهای فوق العاده سخت: عمر PCD\/PCBN می تواند با {1}} بار افزایش یابد

  • طراحی پارامتر هندسی

زاویه رک {{0}} درجه ، زاویه ترخیص

از ساختار دو زاویه ای استفاده کنید (زاویه اصلی جیب 45 درجه + زاویه ثانویه 15 درجه)

2. تنظیم پارامتر فرآیند
  • کنترل سرعت برش

چرخش: 50-120 m\/min

فرز: 30-80 m\/min

حفاری: 10-30 m\/min

  • طرح خنک کننده

خنک کننده داخلی با فشار بالا (فشار> 7 مگاپاسکال)

مایع خنک کننده مبتنی بر روغن (حاوی مواد افزودنی فشار شدید کلر\/گوگرد)

2. تقویت سیستم فرآیند

استحکام ابزار ماشین: سفتی سیستم باید> 50 نانومتر در میکرومتر باشد

روش بستن: از وسایل انعطاف پذیر چند نقطه ای ، توزیع نیروی بستن یکنواخت استفاده کنید

نظارت بر فرآیند: سیستم نظارت بر زمان واقعی دما\/لرزش را ادغام کنید

 

پایان

پردازش آلیاژ تیتانیوم نیاز به ایجاد "ویژگی های مواد - پارامترهای فرآیند - سیستم ابزار" دارد. از طریق انتخاب مواد ابزار مناسب ، بهینه سازی پارامترهای هندسی و کنترل دمای برش و سایر اقدامات جامع ، می توان با بهره وری پردازش بیش از 30 ٪ افزایش یافت و عمر ابزار را می توان با {3} بار افزایش داد. با توسعه فرآیندهای جدید مانند فناوری پوشش (به عنوان مثال ، پوشش ALCRN) و برش لرزش ، پردازش آلیاژ تیتانیوم به طور مداوم به سمت جهت های کارآمد و دقیق می شکند.

 

 

 

 

از:https:\/\/mp.weixin.qq.com\/s\/mdrtbo2r7j1dupm69vpbqa