Titaaniseoksia käytetään laajasti ilmailu-, lääketieteellisissä, kemiallisissa ja monissa muissa aloilla niiden suuren lujuuden, pienen tiheyden, erinomaisen korroosionkestävyyden ja hyvän biologisen yhteensopivuuden vuoksi. Titaniumseosten luominen on kuitenkin teknisesti vaikea prosessi, johon liittyy monia haasteita. Tässä artikkelissa keskustellaan yksityiskohtaisesti titaaniseoksen tärkeimmistä vaikeuksista, jotka takaavat koneistuksen ja niiden ratkaisut.
1. Matala lämmönjohtavuus
Titaaniseoksella on alhainen lämmönjohtavuus, vain 1/7 teräksestä, 1/16 alumiinista ja 1/25 kuparista, mikä tarkoittaa, että taontaprosessissa lämpöä on vaikea siirtää nopeasti, mikä johtaa nopeaan lämmön kerääntymiseen leikkuualueelle, mikä tekee työkalusta ja kuolla kestämään erittäin korkeita lämpötiloja, kiihdytettyä kulumista ja edes epäonnistumisia. Lisäksi korkeat lämpötilat voivat vahingoittaa titaaniseosiosien pinnan eheyttä, mikä johtaa vähentyneeseen geometriseen tarkkuuteen ja työssä vaikeissa tapauksissa kovettuen, mikä voi heikentää niiden väsymyslujuutta.
Ratkaisu:
Käytä korkean suorituskyvyn työkalumateriaaleja, kuten karbidia ja keramiikkaa, työkalun korkean lämpötilan vastus- ja kulutuskestävyyden parantamiseksi.
Käytä jäähdytysnestettä riittävään jäähdytykseen vähentääksesi lämpötilaa leikkuualueella ja minimoi lämmön kertyminen.
Optimoi taontaprosessiparametrit, kuten vähentämällä leikkausnopeutta ja lisäämällä syöttönopeutta työkalujen kulumisen vähentämiseksi ja koneistustehokkuuden parantamiseksi.
2. Matala joustavuusmoduuli
Titaaniseoksella on suhteellisen alhainen joustavuusmoduuli ja se on alttiina joustavalle muodonmuutokselle taonta, etenkin kun prosessoidaan ohuen seinäisiä tai renkaan muotoisia osia, tämä ongelma on näkyvämpi. Titaniumseoksen voimakkaan plastisen muodonmuutoskyvyn vuoksi, kun työkappaleen materiaali altistetaan ulkoiselle voimalle, paikallinen muodonmuutos voi ylittää elastisen alueen, mikä johtaa plastiseen muodonmuutokseen. Tämä plastisen muodonmuutos ei vain lisää leikkuupainetta, ja työkappale "elastinen" palautumisilmiö vahvistuu edelleen työkalun ja työkappaleen välistä kitkaa, mikä johtaa vähentyneeseen leikkaustehokkuuteen ja työkalun käyttöikään.
Ratkaisu:
Ultraäänikoneistotekniikan ja muiden uusien koneistusmenetelmien käyttö työkalun ja työkappaleen välisen kontaktiajan vähentämiseksi työkalujen käyttöikän pidentämiseksi.
Optimoi taontaprosessiparametrit, kuten vähentämällä leikkausnopeutta, lisäämällä syöttönopeutta jne. Vähentämään työkalujen kulumista ja koneistustehokkuuden parantamiseksi.
3. tarttuvuus ja korkea tärinäominaisuudet
Titanium seoksella on vahva affiniteetti työkaluun, ja on helppo tuottaa tarttuvuus työkalun kanssa leikkausprosessin aikana, muodostaen jatkuvia siruja ja häiritsevät leikkausprosessia, mikä voi johtaa työkaluvaurioihin vakavissa tapauksissa. Lisäksi titaaniseoksen koneistusprosessin korkeat värähtelyominaisuudet ovat myös tärkeä epävakauttava tekijä, paitsi pahentavat työkalujen kulumista, vaan myös vaikuttavat vakavasti koneistustarkkuuteen ja pinnan laatuun.
Ratkaisu:
Käytä korkean suorituskyvyn työkalumateriaaleja, kuten karbidia ja keramiikkaa, työkalun korkean lämpötilan vastus- ja kulutuskestävyyden parantamiseksi.
Hyväksy uusia koneistusmenetelmiä, kuten ultraääni koneistustekniikkaa työkalun ja työkappaleen välistä kosketusaikaa vähentämiseksi ja työkalun käyttöikän pidentämiseksi.
4. yksityiskohdat
Titanium seoksen taontaprosessin on myös kiinnitettävä huomiota joihinkin yksityiskohtiin. Esimerkiksi titaaniseoksen raaka -aineiden kemiallista koostumusta ja mikrorakennetta tulisi hallita tiukasti ennen taonta sulkeumien, huokoisuuden ja muiden vikojen olemassaolon välttämiseksi; Taontaprosessia tulisi hallita tiukasti lämmityslämpötilan ja lämmön säilyttämisajan avulla ylikuumenemisen tai ylikuormituksen välttämiseksi; Taostaminen tulisi suorittaa ajoissa lämmönkäsittelyn jälkeen jäännösjännityksen poistamiseksi ja materiaalin mekaanisten ominaisuuksien parantamiseksi.
Ratkaisu:
Ohjaa tiukasti titaaniseoksen raaka -aineiden kemiallista koostumusta ja mikrorakennetta.
Ohjaa tiukasti lämmityslämpötilaa ja pitoaikaa ylikuumenemisen tai ylikuormituksen ilmiön esiintymisen välttämiseksi.
Suorita lämmönkäsittely taon jälkeen jäännösjännityksen poistamiseksi ja materiaalin mekaanisten ominaisuuksien parantamiseksi.
Titaaniseosten taontaprosessointi on teknisesti vaikea prosessi, johon liittyy useita vaikeuksia, kuten alhainen lämmönjohtavuus, matala elastisuuden, tarttuvuus ja korkeat värähtelyominaisuudet. Näiden vaikeuksien voittamiseksi teollisuus on tutkinut sarjaa tehokkaita ratkaisustrategioita ja teknisiä keinoja. Käyttämällä korkean suorituskyvyn työkalumateriaaleja, taontaprosessiparametrien optimointi, jäähdytysnesteen ja uusien koneistusmenetelmien käyttö sekä taontaprosessin yksityiskohtien tiukka hallinta voi parantaa tehokkaasti titaaniseoksen taontaprosessoinnin tehokkuutta ja laatua.
