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钛合金刀具加工性能
编辑:深圳市米克工业有限公司   发布时间:2019-05-20

一,钛合金刀具综述  钛合金具有强度高而密度又小,机械性能好,韧性和抗蚀性能很好。另外,钛合金的 工艺性能差,切削加工困难,在热加工中,非常容易吸收氢氧氮碳等杂质。还有抗磨性差,生产工艺复杂。  钛合金是航空航天工业中使用的一种新的重要结构材料,比重、强度和使用温度介于铝和钢之间,但比强度高并具有优异的抗 海水腐蚀性能和超低温性能。钛合金主要用于制作 飞机发动机压气机部件,其次为 火箭、导弹和高速飞机的结构件。  室温下,钛合金有三种基体组织,钛合金也就分为以下三类:α合金,(α+β)合金和β合金。 中国分别以TA、TC、TB表示。 钛合金性能特点:  ① 使用温度高,在中等温度下仍能保持所要求的强度,可在450~500℃的温度下长期工作。② 钛合金在潮湿的大气和海水介质中工作,其抗蚀性远优于 不锈钢;对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强;对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、 硫酸等有优良的抗腐蚀能力。但钛对具有还原性氧及铬盐介质的抗蚀性差。③钛合金在低温和超低温下,仍能保持其 力学性 能。低温性能好,间隙元素极低的钛合金,如TA7,在-253℃下还能保持一定的塑性。因此,钛合金也是一种重要的低温 结构材料。 二,典型牌号分析 三,难加工原因  钛合金的硬度大于HB350时切削加工特别困难,小于HB300时则容易出现粘刀现象,也难于切削。 ①, 变形系数小:这是钛合金切削加工的显著特点,变形系数小于或接近于1。切屑 在前刀面上滑动摩擦的路程大大增大,加速刀具磨损。 ②, 切 削温度高:由于钛合金的导热系数很小,切屑与前刀面的接触长度极短,切削 时产生的热不易传出,集中在切削区和切削刃附近的较小范围内,切削温度很高。在相同的切削条件下,切削温度可比切削45号钢时高出一倍以上。 ③, 单位面积上的切削力大:主切削力比切钢时约小20%,由于切屑与前刀面的接触 长度极短,单位接触面积上的切削力大大增加,容易造成崩刃。同时,由于钛合金的弹性模量小,加工时在径向力作用下容易产生弯曲变形,引起振动,加大刀具磨损并影响 零件的精度。因此,要求工艺系统应具有较好的刚性。 ④, 冷硬现象严重:由于钛的化学活性大,在高的切削温度下,很容易吸收空气中的 氧和氮形成硬而脆的外皮;同时切削过程中的塑性变形也会造成表面硬化。冷硬现象不仅会降低零件的疲劳强度,而且能加剧刀具磨损,是切削钛合金时的一个很重要特点。 ⑤, 刀具易磨损:毛坯经过冲压、锻造、热轧等方法加工后,形成硬而脆的不均匀外 皮,极易造成崩刃现象,使得切除硬皮成为钛合金加工中最困难的工序。另外,由于钛合金对刀具材料的化学亲和性强,在切削温度高和单位面积上切削力大的条件下,刀具很容易产生粘结磨损。 四,拟采取的措施 刀具材料  切削加工钛合金应从降低切削温度和减少粘结两方面出发,选用红硬性好、抗弯强度高、导热性能好、与钛合金亲和性差的刀具材料,YG类硬质合金比较合适。 

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