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鈦合金為什么這么難切?

2021-09-16   來(lái)源:潤(rùn)滑油情報(bào)網(wǎng)

摘要:鈦合金具有密度小、強(qiáng)度高、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn),因此在航空、航天、發(fā)電設(shè)備、核能、船舶、化工、醫(yī)療器械等領(lǐng)域中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
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鈦合金具有密度小、強(qiáng)度高、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn),因此在航空、航天、發(fā)電設(shè)備、核能、船舶、化工、醫(yī)療器械等領(lǐng)域中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
 
鈦合金難切削原因
 
①鈦屑易燃:在高溫下(600C),鈦屑容易燃燒。
②導(dǎo)熱性差:鈦合金的導(dǎo)熱系數(shù)小,僅為45鋼的1/6-1/7,而且密度小,切削熱量集中在切削刃附近,刃區(qū)溫度高,刀具磨損劇烈。
③化學(xué)親合力大:與含Ti的硬質(zhì)合金粘結(jié)嚴(yán)重,而很多刀具的涂層都含Ti。
④彈性模量。杭s為45鋼的彈性模量的1/2,故彈性恢復(fù)大,摩擦嚴(yán)重。同時(shí),工件也容易發(fā)生裝夾變形。
⑤冷硬現(xiàn)象嚴(yán)重:鈦的化學(xué)活性大,在高的切削溫度下,很易吸收空氣中的氧和氮,形成硬而脆的外皮,同時(shí)切削過(guò)程中的塑性變形也會(huì)造成表面硬化。冷硬現(xiàn)象不僅會(huì)降低零件的疲勞強(qiáng)度,而且能加劇刀具磨損。
⑥刀屑接觸長(zhǎng)度短:鈦合金的切屑在空氣中的氧和氮的作用下,會(huì)形成硬脆的化合物,使切屑成短碎片狀,因而刀屑接觸長(zhǎng)度很短,切削力和切削熱集中在切削刃附近,刀具容易崩刃。
 
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切削鈦合金具體措施
 
刀具材料選擇:選用不含Ti的YG類(ISO的K類)硬質(zhì)合金,例如金剛石和立方氮化硼刀具。
 
刀具幾何參數(shù)選擇:刀具前角及主偏角應(yīng)較小,并須磨出適當(dāng)?shù)牡都鈭A弧,后角應(yīng)較大。
 
切削用量選擇:選用較低的切削速度、較大的進(jìn)給量和背吃刀量。
 
冷卻潤(rùn)滑:一般應(yīng)選用極壓乳化液來(lái)冷卻,流量應(yīng)充足。但若對(duì)零件的疲勞強(qiáng)度要求較高時(shí),則切削液中不應(yīng)含有硫、氯,此時(shí)應(yīng)選用普通乳化液。如使用含氯的切削液,切削過(guò)程中在高溫下將會(huì)釋放出氫氣,被鈦吸收,引起氫脆,也可能引起鈦合金高溫應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。
關(guān)鍵詞:鈦合金為什么難切

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