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.

ساختار کریستالی و سیستم طبقه بندی آلیاژهای تیتانیوم
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
- 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)
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
- 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)
- 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)
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.











