Nykyään titaaniseoksia on sovellettu laajasti eri aloilla, kuten ilmailu, ilmailu-, ydinenergia ja lääketieteellinen hoito heidän parhaan aineellisen suorituskyvyn vuoksi. Tämä artikkeli suorittaa systemaattisen analyysin kolmesta ulottuvuudesta: materiaaliluokittelu, käsittelyvaikeudet ja vastaavat vastatoimet.
Titaaniseosten kiderakenne ja luokittelujärjestelmä
Huoneen lämpötilassa titaaniseokset voidaan luokitella kolmeen pääluokkaan niiden matriisirakenteen perusteella:
- Titaaniseokset (edustavat luokat TA3 -sarja)
Kristallirakenne: kuusikulmainen läheinen pakattu hilavaihe
Edut: Erinomainen korkean lämpötilan stabiilisuus (pitkäaikainen toiminta 500 asteessa), voimakas hapettumiskestävyys
Käsittelyominaisuudet: Lämpökäsitetä ei voida vahvistaa, suhteellisen alhainen lujuus huoneenlämpötilassa, paras leikkuutehokkuus
Tyypilliset arvosanat: TA7, TA8, jne.
- Titaniumseokset (edustavat luokat TB6 -sarja)
Kristallirakenne: Kehokeskeinen kuutiohila-faasi
Edut: Erinomainen kylmän muodonmuutoksen plastisuus, lämmönkäsitettävä vahvistus
Käsittelyrajoitukset: Huono lämmönvakaus (<300°C), most difficult cutting
Tyypilliset arvosanat: TB1, TB2, jne.
- + Duplex -titaaniseokset (edustavat luokat TC4 -sarja)
Kristallirakenne: / Duplex -komposiittirakenne
Integroitu suorituskyky: tasapainoinen korkea/normaali lämpötilavuus, plastisuus ja sitkeys
Käsittelyominaisuudet: Lämpökäsitettävissä vahvistus, kohtalainen leikkausvaikeus
Tyypilliset arvosanat: TC1, TC4 jne.
Titaaniseosten leikkausvaikeuksien analyysi
- Termodynaamiset ominaisuudet
Johtavuus on vain 1/6-1/7 45 teräksestä, ja leikkuuvyöhykkeen lämpötila voi saavuttaa 600-800 asteen
Titanium-sirut ovat taipuvaisia itsesi sitoutumiselle korkeissa lämpötiloissa (sytytyspiste noin 600 astetta)
- Mekaaniset ominaisuudet
Joustava moduuli on 110 GPA (50% 45 teräksestä), mikä johtaa merkittävään joustavaan muodonmuutokseen
Käsittelyindeksi on yhtä korkea kuin 0. 3-0. 4, pinnan kovuus kasvaa 20-30%
- Kemialliset ominaisuudet
Vahva affiniteetti päällystettyihin titaanityökaluihin, pahentunut liimakulutus
Reagoi helposti O/N: n kanssa korkeissa lämpötiloissa kovan hauran pintakerroksen muodostamiseksi (paksuus 50-100 μm)
Kosketuspituus työkalun ja C: n välilläLinkit ovat vain 1/3 hiiliterästä, paikallisella jännityspitoisuudella
Leikkausvoiman vaihtelun amplitudi saavuttaa 20-30%, työkalujen hakutusaste kasvaa
Tärkeimmät tekniikat tehokkaalle titaaniseoskäsittelyyn
- Materiaalivalinta
Kova seokset: Valitse mieluummin K-tyyppi (YG-sarja) ilman TI Matrixia
Super-kovat työkalut: PCD/PCBN-työkalun käyttöikää voidaan lisätä 3-5 kertaa
- Geometrinen parametrisuunnittelu
RAKE -kulma {{0}} aste, puhdistuskulma 10-15 aste, reuna chamfer 0. 05-0. 1 mm
Käytä kaksikulmaista rakennetta (päärahakulma 45 aste + toissijainen haravakulma 15 astetta)
- Leikkausnopeuden hallinta
Kääntyminen: 50-120 m/min
Jyrsintä: 30-80 m/min
Poraus: 10-30 m/min
- Jäähdytysjärjestelmä
Korkeapaineen sisäinen jäähdytys (paine> 7 MPa)
Öljypohjainen jäähdytysneste (joka sisältää kloorin/rikin äärimmäistä paineen lisäaineita)
Konetyökalun jäykkyys: Järjestelmän jäykkyyden on oltava> 50 n/μm
Kiinnitysmenetelmä: Käytä monipisteen joustavia kalusteita, tasainen kiinnitysvoiman jakauma
Prosessin seuranta: Integroi lämpötila/värähtely reaaliaikainen valvontajärjestelmä
Johtopäätös
Titaaniseoskäsittely vaatii "materiaaliominaisuuksien - prosessiparametrien - työkalujärjestelmän" yhteistyöoptimointijärjestelmän perustamisen. Valitsemalla sopivat työkalumateriaalit, geometristen parametrien optimointi ja leikkauslämpötilan ja muiden kattavien mittausten hallinta, prosessoinnin tehokkuutta voidaan lisätä yli 30%, ja työkalujen käyttöikää voidaan pidentää 2-3 kertaa. Kehitettäessä uusia prosesseja, kuten pinnoitustekniikkaa (esim. Alcrn -pinnoite) ja värähtelyn leikkaus, titaaniseoskäsittely on jatkuvasti murtunut kohti tehokkaita ja tarkkoja ohjeita.