A titánötvözet vágási jellemzői

Ha a titánötvözet keménysége nagyobb, mint a HB350, a vágás különösen nehéz. Ha alacsonyabb, mint HB300, könnyen tapad a késhez és nehéz vágni. A titánötvözetek keménysége azonban csak az egyik aspektusa a megmunkálás nehézségeinek. A kulcs a titánötvözet kémiai, fizikai és mechanikai tulajdonságainak átfogó hatásában rejlik a vágási teljesítményre. A titánötvözetek a következő vágási tulajdonságokkal rendelkeznek:

(1) Kis alakváltozási együttható: Ez a titánötvözet vágásának figyelemre méltó jellemzője. Az alakváltozási együttható 1-nél kisebb vagy közel van ahhoz. A forgácsok csúszósúrlódási távolsága a gereblye felületén jelentősen megnő, ami felgyorsítja a szerszám kopását.

(2) Magas vágási hőmérséklet: Mivel a titánötvözet hővezető képessége nagyon kicsi (a 45-ös acélnak csak 1/5-1/7-ének felel meg), a forgács és a gereblye felülete közötti érintkezési hossz rendkívül rövid, és a vágás során keletkező hőt nem lehet könnyen átadni. . Gyere ki, koncentrálva a vágási területen és egy kis tartományban a vágóél közelében, a vágási hőmérséklet nagyon magas. Ugyanazon vágási feltételek mellett a vágási hőmérséklet több mint kétszerese lehet a 45-ös acél vágásának.

(3) Nagy vágóerő egységnyi területen: a fő forgácsolóerő körülbelül 20 százalékkal kisebb, mint az acél vágásánál. A forgács és a gereblye felülete közötti rendkívül rövid érintkezési hossz miatt az egységnyi érintkezési felületre jutó vágóerő jelentősen megnő, ami valószínűleg forgácsolást okoz. Ugyanakkor a titánötvözet kis rugalmassági modulusa miatt hajlamos a feldolgozás során a radiális erő hatására elhajló deformációra, ami vibrációt okoz, növeli a szerszámkopást és befolyásolja az alkatrész pontosságát. Ezért a folyamatrendszernek jó merevséggel kell rendelkeznie.

(4) Súlyos hideg keményedési jelenség: A titán magas kémiai aktivitása miatt magasabb forgácsolási hőmérsékleten könnyen felszívja a levegő oxigénjét és nitrogénjét, így kemény és törékeny külső héjat képez; ugyanakkor a vágás közbeni képlékeny deformáció is okozhat felületi keményedést. A munkaedzés jelensége nemcsak az alkatrész fáradási szilárdságát csökkenti, hanem növeli a szerszámkopást is, ami nagyon fontos jellemző a titánötvözetek vágásakor.

(5) A szerszám könnyen viselhető: A nyersdarab sajtolás, kovácsolás, meleghengerlés stb. feldolgozása után kemény és törékeny, egyenetlen héj képződik, amely könnyen repedést okozhat, így a kemény bőr eltávolítása a leginkább nehéz folyamat a titánötvözet feldolgozásában. Ezenkívül a titánötvözet és a szerszám anyaga közötti erős kémiai affinitás miatt a szerszám hajlamos a ragasztókopásra magas vágási hőmérséklet és területegységenkénti nagy forgácsolóerő mellett. A titánötvözetek esztergálása során a gereblye felületének kopása néha még súlyosabb, mint az oldalfelületé; amikor az előtolás f<0.1mm/r, the wear mainly occurs on the flank face; when f>{{0}},2 mm/r, A szerszám felülete az elülső oldalon elkopik; Cementált keményfém szerszámok simításhoz és félsimításhoz történő használatakor célszerűbb, ha a VBmax oldalkopás kisebb, mint 0,4 mm.

Marás közben a titánötvözet anyagok alacsony hővezető képessége miatt a forgács és a gereblye felülete közötti érintkezési hossz rendkívül rövid, és a forgácsolás során keletkező hőt nem könnyű elvezetni, és a forgácsolási deformációs zónában és kis területen koncentrálódik. . tartomány közel a vágóélhez. A megmunkálás során a vágóélen rendkívül magas forgácsolási hőmérséklet keletkezik, ami nagymértékben lerövidíti a szerszám élettartamát. A Ti6Al4V titánötvözet esetében, ha a szerszám szilárdsága és a gép teljesítménye megengedi, a szerszám élettartamát befolyásoló kulcstényező a vágási hőmérséklet, nem a forgácsolóerő.

A titánötvözet vágási folyamata során a következőkre kell figyelni:
(1) A titánötvözet kis rugalmassági modulusa miatt a munkadarab befogási deformációja és erődeformációja a feldolgozás során nagy, ami csökkenti a munkadarab feldolgozási pontosságát; a szorítóerő nem lehet túl nagy a munkadarab beszerelésekor, és szükség esetén kiegészítő támasztékok is hozzáadhatók.
(2) Ha hidrogéntartalmú vágófolyadékot használnak, az lebomlik, és a vágási folyamat során magas hőmérsékleten hidrogént bocsát ki, amelyet a titán elnyel, és hidrogén ridegséget okoz; a titánötvözetek magas hőmérsékletű feszültségkorróziós repedését is okozhatja.
(3) A vágófolyadékban lévő klorid használat közben lebonthatja vagy elpárologtathatja a mérgező gázokat. Használata során biztonsági óvintézkedéseket kell tenni, ellenkező esetben nem szabad használni; Az alkatrészeket a vágás után azonnal alaposan meg kell tisztítani klórmentes tisztítószerrel, hogy eltávolítsák a klórtartalmú maradványokat.
(4) Tilos a titánötvözetekkel érintkező ólom vagy cink alapú ötvözetből készült szerszámokat, rögzítőket használni, továbbá tilos a réz, ón, kadmium és ötvözeteik használata.
(5) A titánötvözettel érintkező összes szerszámnak, rögzítőelemnek vagy egyéb eszköznek tisztának kell lennie; A megtisztított titánötvözet alkatrészeket meg kell akadályozni, hogy zsírral vagy ujjlenyomatokkal szennyeződjenek, ellenkező esetben a só (nátrium-klorid) feszültségkorrózióját okozhatja a jövőben.
(6) Normál körülmények között a titánötvözetek vágásakor nem áll fenn a gyulladás veszélye. Csak a mikrovágásnál a levágott apró forgácsok gyúlékonyak és égnek. A tüzek elkerülése érdekében a nagy mennyiségű vágófolyadék kiöntése mellett a forgácsok felhalmozódását is meg kell akadályozni a szerszámgépen. A szerszámot azonnal ki kell cserélni, miután eltompult, vagy csökkenteni kell a vágási sebességet és növelni kell az előtolást, hogy növelje a forgácsvastagságot. Ha tűz üt ki, a tűz oltásához olyan tűzoltó berendezéseket kell használni, mint a talkum, a mészkőpor és a száraz homok. Szigorúan tilos szén-tetrakloridos és széndioxidos tűzoltó készülékeket használni, öntözni sem szabad, mert a víz felgyorsíthatja az égést, sőt hidrogénrobbanást is okozhat.