La aleación de titanio es difícil de procesar cómo elegir el material de la herramienta de aleación, proceso de corte de aleación de titanio selección de las características del material de la herramienta de precisión Shuo en la industria manufacturera, a menudo se encuentra con el procesamiento de materiales de aleación de titanio y, debido a las características del titanio, es extremadamente difícil de procesar;En comparación con los metales comunes, las aleaciones de titanio tienen mejor resistencia, tenacidad, ductilidad y mejor resistencia a la oxidación y a la corrosión.Esto hace que las aleaciones de titanio se utilicen ampliamente en dispositivos aeroespaciales, automotrices, químicos y médicos, entre otros campos.El recubrimiento del procesamiento de herramientas de aleación de titanio también juega un buen papel en las herramientas de corte; un buen recubrimiento puede mejorar la resistencia al desgaste de la herramienta, mejorar su dureza a altas temperaturas, su rendimiento de aislamiento térmico, su estabilidad térmica, su resistencia al impacto, etc., para mejorar en gran medida mejorar la velocidad de corte y la vida útil de la herramienta.La aleación de titanio en dureza, ductilidad, especialmente resistencia es mucho mayor que la de otros materiales metálicos, puede producir piezas de productos de alta resistencia unitaria, buena rigidez y peso ligero.En los últimos años, la aleación de titanio se ha utilizado ampliamente en aviones para reemplazar la aleación de aluminio, la razón es que la aleación de titanio tiene buena estabilidad térmica, resistencia a altas temperaturas, a 300-500 ° C, su resistencia es aproximadamente 10 veces mayor que la aleación de aluminio. y la temperatura de trabajo puede alcanzar los 500 ° C. Tiene una resistencia superior a la corrosión de álcalis, cloruros, elementos orgánicos de cloro, ácido nítrico, ácido sulfúrico, etc. Al mismo tiempo, la aleación de titanio en un ambiente húmedo y medio de agua de mar, la resistencia a Las picaduras, la corrosión ácida y la corrosión por tensión superan con creces la del acero inoxidable.Los productos fabricados con aleación de titanio también tienen alta dureza, alto punto de fusión, no tóxico, no magnético y otras características.Basándose en la serie anterior de excelentes propiedades, las aleaciones de titanio se utilizan por primera vez en la aviación.En 1953, la Douglas Company de Estados Unidos aplicó por primera vez materiales de titanio a las cápsulas del motor DC2T y a los cortafuegos, y logró buenos resultados.En el campo aeroespacial, el ventilador, el compresor, el revestimiento, el fuselaje y el tren de aterrizaje del motor de aviación son los primeros en utilizar aleación de titanio como material clave, lo que reduce el peso total del avión en aproximadamente un 30% -35%, y el titanio La aleación también se ha aplicado con éxito a las carcasas de presión de submarinos nucleares, sistemas de tuberías de agua de mar, condensadores e intercambiadores de calor, aspas de ventiladores de escape, propulsores y ejes, resortes y protección contra incendios en portaaviones. Equipos, hélices, dispositivos de propulsión por chorro de agua, timones y otros componentes marinos.Además, debido a su buena biocompatibilidad, resistencia a la corrosión, propiedades mecánicas y propiedades de procesamiento, la aleación de titanio se ha convertido en el material metálico biomédico más adecuado, utilizado con éxito en articulaciones artificiales de rodilla, articulaciones femorales, implantes dentales, raíces dentales y soportes metálicos para dentaduras postizas, etc. Entre ellos, Ti6AI4V se usa comúnmente como material para implantes médicos, y la aleación TI3AI-2.5V también se usa como material de reemplazo para fémur y tibia en la práctica clínica debido a su buena conformabilidad en frío, resistencia a la corrosión y propiedades mecánicas.
Las dificultades del procesamiento de aleaciones de titanio (1) el coeficiente de deformación es pequeño, lo cual es una característica relativamente obvia en el corte de materiales de aleaciones de titanio.En el proceso de corte, el área de contacto entre la viruta y la superficie frontal de la herramienta es demasiado grande, el recorrido de la viruta en la superficie frontal de la herramienta es mucho mayor que el de la viruta del material general, caminar tanto tiempo conducirá a una herramienta seria. El desgaste y la fricción durante el proceso de marcha harán que la temperatura de la herramienta aumente.(2) La temperatura de corte es alta; por un lado, el coeficiente de deformación mencionado anteriormente provocará un aumento parcial de la temperatura.El aspecto principal de la alta temperatura de corte en el proceso de corte de aleación de titanio se debe a que la conductividad térmica de la aleación de titanio es muy pequeña y la longitud del contacto entre el chip y la superficie frontal de la herramienta es corta, bajo la influencia de estos factores. El calor generado durante el proceso de corte es difícil de evacuar, ya que se almacena principalmente cerca de la punta de la herramienta, lo que provoca que la temperatura local sea demasiado alta.(3) La vibración, en el proceso de acabado, el bajo módulo elástico de la aleación de titanio y la fuerza de corte dinámica son las principales causas de vibración en el proceso de corte.(4) La conductividad térmica de la aleación de titanio es muy baja y el calor generado durante el corte no es fácil de dispersar.El proceso de torneado de la aleación de titanio es un proceso de gran tensión y tensión, que producirá mucho calor, y el alto calor generado durante el procesamiento no se puede difundir de manera efectiva, mientras que la longitud de contacto del filo de la herramienta y el chip es corto, de modo que se acumula una gran cantidad de calor en el filo, la temperatura aumenta bruscamente, la hoja se ablanda y se acelera el desgaste de la herramienta.(5) El efecto químico de la aleación de titanio es grande y, a altas temperaturas, la aleación de titanio reacciona fácilmente con el material de la herramienta para acelerar la formación de la media luna.Sin embargo, el proceso de corte de las aleaciones de titanio se realiza básicamente a altas temperaturas.Cuando la temperatura de corte es alta hasta cierto punto, moléculas como el nitrógeno y el oxígeno en el aire pueden interactuar químicamente fácilmente con los materiales de titanio, lo que resulta en la formación de una piel dura y quebradiza.Además, la deformación plástica de la superficie mecanizada de la pieza de trabajo en el proceso de corte del material de titanio conduce a la aparición del fenómeno de endurecimiento en frío, y el fenómeno de endurecimiento se produce en la superficie mecanizada del material de la pieza de trabajo.Estos fenómenos pueden agravar el desgaste de la herramienta y reducir la resistencia a la fatiga del material de titanio.(6) La herramienta es muy fácil de usar, el desgaste de la herramienta es el resultado de muchos factores integrales juntos, en el proceso de corte del material de aleación de titanio, es fácil causar la rotura de la herramienta, los materiales de titanio generalmente muestran una Hay una fuerte afinidad química entre los materiales de la herramienta en condiciones de alta temperatura, y la herramienta y el material de aleación de titanio son fáciles de unir a alta temperatura, lo que hace que la vida útil de la herramienta sea demasiado corta.Por lo tanto, el corte de materiales de aleación de titanio debe prestar atención a dos aspectos, es decir, mantener una temperatura de corte baja y mejorar la rigidez de la herramienta o el material que se está cortando, y la herramienta de recubrimiento es una forma de mejorar la rigidez del herramienta.Debido a la alta actividad química y la baja conductividad térmica de la aleación de titanio, la temperatura de corte es alta en el proceso de corte, la reacción química es intensa y la herramienta falla rápidamente, lo que resulta en una vida útil corta y un alto costo de procesamiento.Las causas del desgaste de las herramientas incluyen la fricción mecánica y las reacciones físicas y químicas bajo la acción de la fuerza de corte y la temperatura de corte.En vista de la dificultad del mecanizado de aleaciones de titanio, los materiales de herramientas seleccionados deben cumplir con los requisitos de alta dureza, alta resistencia, alta conductividad térmica, estabilidad química y buena dureza al rojo.La prueba de la industria muestra que el efecto de procesamiento de la aleación de titanio es mejor que la herramienta de diamante PCD, pero debido a su alto precio, limita la amplia gama de procesamiento, y la optimización de los parámetros del proceso puede hacer que la eficiencia de corte de los materiales de aleación de titanio se mejore a un hasta cierto punto, pero el rango no es grande;En esta dirección se están estudiando métodos de lubricación con fluido de corte a alta presión, corte a baja temperatura y refrigeración por transferencia de calor con tubería de calor.
Hora de publicación: 08-ene-2024