نکاتی برای پردازش مواد آلیاژ تیتانیوم

قبل از اینکه برخی از مشتریان در مورد آلیاژ تیتانیوم مشورت کنند و فکر می کنند که پردازش آلیاژ تیتانیوم به ویژه مشکل ساز است.اکنون، همکاران دپارتمان فناوری RSM با شما در میان می‌گذارند که چرا فکر می‌کنیم آلیاژ تیتانیوم یک ماده دشوار برای پردازش است؟به دلیل عدم درک عمیق مکانیسم و ​​پدیده پردازش آن.

　　1. پدیده های فیزیکی فرآوری تیتانیوم

نیروی برش آلیاژ تیتانیوم فقط کمی بیشتر از فولاد با همان سختی است، اما پدیده فیزیکی پردازش آلیاژ تیتانیوم بسیار پیچیده تر از پردازش فولاد است که باعث می شود پردازش آلیاژ تیتانیوم با مشکلات زیادی روبرو شود.

رسانایی حرارتی اکثر آلیاژهای تیتانیوم بسیار کم است، فقط 1/7 فولاد و 1/16 آلومینیوم.بنابراین، گرمای تولید شده در فرآیند برش آلیاژ تیتانیوم به سرعت به قطعه کار منتقل نمی شود یا توسط تراشه ها از بین نمی رود، بلکه در ناحیه برش متمرکز می شود و دمای تولید شده می تواند تا 1000 ℃ یا بالاتر باشد. به طوری که لبه برش ابزار می تواند به سرعت ساییده شود، ترک بخورد و تومورهای برافزایش تراشه ایجاد کند.لبه برشی که به سرعت فرسوده می شود همچنین می تواند گرمای بیشتری را در ناحیه برش ایجاد کند و عمر ابزار را بیشتر کوتاه کند.

دمای بالای تولید شده در فرآیند برش، یکپارچگی سطح قطعات آلیاژی تیتانیوم را نیز از بین می برد و منجر به کاهش دقت هندسی قطعات و ظهور پدیده سخت کاری می شود که به طور جدی استحکام خستگی آنها را کاهش می دهد.

خاصیت ارتجاعی آلیاژ تیتانیوم ممکن است برای عملکرد قطعات مفید باشد، اما در فرآیند برش، تغییر شکل الاستیک قطعه کار دلیل مهمی برای لرزش است.فشار برش باعث می شود که قطعه کار "الاستیک" از ابزار جدا شود و دوباره به عقب برگردد، به طوری که اصطکاک بین ابزار و قطعه کار بیشتر از اثر برش باشد.فرآیند اصطکاک همچنین گرما تولید می کند که هدایت حرارتی ضعیف آلیاژهای تیتانیوم را تشدید می کند.

این مشکل در هنگام ماشینکاری قطعات دیواره نازک یا حلقه ای شکل که به راحتی تغییر شکل می دهند بیشتر و جدی تر می شود.ماشینکاری قطعات آلیاژ تیتانیوم جدار نازک با دقت ابعادی مورد انتظار آسان نیست.همانطور که مواد قطعه کار توسط ابزار رانده می شود، تغییر شکل موضعی دیواره نازک از محدوده الاستیک فراتر رفته و تغییر شکل پلاستیک رخ می دهد و استحکام و سختی مواد در نقطه برش به طور قابل توجهی افزایش می یابد.در این زمان، سرعت برش که در ابتدا تعیین شده بود، خیلی زیاد می شود و باعث سایش ابزار تیز می شود.

"گرما" "مقصر" آلیاژ تیتانیوم است که پردازش آن دشوار است!

　　2. نکات فرآیند برای پردازش آلیاژ تیتانیوم

بر اساس درک مکانیسم پردازش آلیاژ تیتانیوم، همراه با تجربه قبلی، دانش فنی اصلی برای پردازش آلیاژ تیتانیوم به شرح زیر است:

(1) تیغه با هندسه زاویه مثبت برای کاهش نیروی برش، حرارت برش و تغییر شکل قطعه کار استفاده می شود.

(2) تغذیه پایدار را برای جلوگیری از سخت شدن قطعه کار حفظ کنید.ابزار باید در طول فرآیند برش همیشه در حالت تغذیه باشد.مقدار برش شعاعی ae در طول آسیاب باید 30 درصد شعاع باشد.

(3) مایع برش فشار بالا و جریان زیاد برای اطمینان از پایداری حرارتی فرآیند ماشینکاری و جلوگیری از خراب شدن سطح قطعه کار و آسیب ابزار به دلیل دمای بیش از حد استفاده می شود.

(4) تیغه را تیز نگه دارید.ابزار بلانت عامل تجمع گرما و سایش است که به سادگی منجر به خرابی ابزار می شود.

(5) تا آنجا که ممکن است، باید در حالت نرم آلیاژ تیتانیوم پردازش شود.همانطور که پردازش مواد پس از سخت شدن دشوارتر می شود، عملیات حرارتی استحکام مواد را بهبود می بخشد و سایش تیغه را افزایش می دهد.

(6) از شعاع قوس یا پخ بزرگ ابزار برای برش استفاده کنید و تا آنجا که ممکن است تیغه ها را در برش قرار دهید.این می تواند نیروی برش و حرارت را در هر نقطه کاهش دهد و از آسیب موضعی جلوگیری کند.هنگام آسیاب کردن آلیاژ تیتانیوم، سرعت برش تأثیر زیادی بر عمر ابزار vc دارد و به دنبال آن برش شعاعی (عمق آسیاب) ae.

　　3. مشکلات پردازش تیتانیوم را از تیغه برطرف کنید

سایش شیار تیغه در طول پردازش آلیاژ تیتانیوم، سایش موضعی پشت و جلو در امتداد عمق برش است که اغلب به دلیل لایه سخت شدن باقی مانده از پردازش قبلی ایجاد می شود.واکنش شیمیایی و انتشار مواد ابزار و قطعه کار در دمای پردازش بیش از 800 ℃ نیز یکی از دلایل ایجاد سایش شیار است.از آنجایی که مولکول‌های تیتانیوم قطعه کار در هنگام پردازش در جلوی تیغه جمع می‌شوند، تحت فشار و دمای بالا به تیغه جوش داده می‌شوند و تومور تجمع تراشه را تشکیل می‌دهند.هنگامی که تراشه ساخته شده از تیغه جدا می شود، پوشش کاربید سیمانی تیغه برداشته می شود.بنابراین، پردازش آلیاژ تیتانیوم نیاز به مواد تیغه ای خاص و اشکال هندسی دارد.