Титановый сплав в силости, пластичность, особенно прочность, гораздо больше, чем другие металлические материалы, может создать единицу высокой прочности, хорошей жесткости, легких компонентов продукта. В последние годы титановый сплав использовался в больших количествах в самолетах для замены алюминиевых сплавов, причина обусловлена хорошей тепловой стабильностью титанового сплава, высокотемпературной прочностью, при 300 ~ 500 градусах, его прочность примерно в 10 раз выше, чем алюминиевый сплав, рабочая температура до 500 градусов. Высшая коррозионная устойчивость к щелочи, хлориду, хлор органические предметы, азотная кислота, серная кислота и т. Д. В то же время титановые сплавы во влажной среде, а также морская вода, коррозия, кислотная коррозия, устойчивость к стрессовой коррозии - это гораздо больше, чем из нерва. Продукты обработки титановых сплавов также имеют высокую твердость, высокую температуру плавления, нетоксичные, не магнитные и другие характеристики.
Основываясь на вышеупомянутой серии отличных производительности, Titanium Alloy был впервые использован в авиации. В 1953 году компания Douglas Company в Соединенных Штатах впервые стала титанодержащими материалами, используемыми в стручках DC2T двигателя, а также брандмауэрах, достигли хороших результатов. В аэрокосмической области титановый сплав был впервые использован в качестве ключевого материала в вентиляторе, давлении, коже, фюзеляже и шасси двигателях самолетов, что делает общее снижение веса самолета примерно на 30%~ 35%. Титановые сплавы также успешно используются в устойчивых к давлениям оболочкам ядерных подводных лодок, систем морских вод, конденсаторов и теплообменниках, лопастях выхлопных вентиляторов, пропеллеров и валов, источников, пожарного оборудования на авианосцах, пропеллерах, устройствах для водных струй, руддеров и других морских компонентов. Кроме того, из -за титанового сплава имеет хорошую биосовместимость, коррозионную стойкость, механические свойства и характеристики обработки, стали наиболее подходящими биомедицинскими металлическими материалами, успешно используемыми в искусственных коленных суставах, бедренных суставах, зубных имплантатах, зубных корнях и металлах зубного зубного протеза и т. Д., Которые используются в медицинских материалах Ti6AL4V, ti3 -ntaMal {{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{at. 11 vtry. Сплавы также используются в клиниках в качестве запаса из -за его хороших свойств холодного литья, коррозионной устойчивости и ti3al -2. 5V сплав также используется в качестве заместительного материала для бедренной кости и большеберцовой кости в клинической практике из -за его хорошего холодного литья, коррозионной устойчивости и механических свойств.
Трудности при обработке титановых сплавов
(1) Небольшой коэффициент деформации: это относительно очевидная особенность процесса резки материалов титанового сплава. В процессе резки и обработки площадь чипа в контакте с поверхностью переднего лезвия слишком велика, а чип перемещается на передней поверхности лезвия инструмента намного больше, чем у общего материала, и в такое длительное время ходьбы приведет к серьезному износу инструмента, а трение также происходит в процессе ходьбы, приводя к повышению температуры инструмента.
(2) Высокая температура резки: с одной стороны, небольшой коэффициент деформации, упомянутый ранее, приведет к части повышения температуры. И температура резки сплавов титанового сплава высока высокой, главным образом, из -за теплопроводности титанового сплава очень мала, а чип и длина контакта с передним лицом инструмента короткая, под влиянием этих факторов тепло, генерируемое в процессе резки, трудно провести, в основном в кончике месторождения в окрестностях кончика инструмента, что приводит к локальной температуре, слишком высока.
(3) Теплопроводность титанового сплава очень низкая: тепло, генерируемое резкой, нелегко рассеять. Процесс поворота титанового сплава - это большой процесс напряжения и деформации, который будет производить большое количество тепла, при обработке высокого генерируемого тепла не может быть эффективно диффундировать, одновременно, режущий край инструмента и длина контакта чипа является короткой, так что большое количество тепла, собранного в режущем крае, резко повышается, режущий край ножа смягчает, улавливает износ инструмента.
(4) Химические свойства титанового сплава очень велики: при высоких температурах титановый сплав легко отреагировать с инструментальным материалом для ускорения образования полумесяц. Но процесс резки титанового сплава в основном проводится при высоких температурах. Когда температура резки в определенной степени высока, молекулы азота и кислорода в воздухе и титановых материалах могут легко продуцировать химические реакции, что приводит к генерации хрупкой твердой кожи. Более того, пластическая деформация обработанной поверхности заготовки во время процесса резки титанового материала приводит к генерации явления холодного упрочнения, а явление упрочнения происходит на обработанной поверхности материала заготовки. Эти явления увеличивают износ инструмента и уменьшают усталостную силу титанового материала.
(5) Инструмент очень прост в ношении: износ инструментов является результатом многих факторов, в процессе резки материалов титанового сплава очень легко вызвать феномен чистика инструмента, титановые материалы в условиях высокой температуры, как правило, демонстрируют сильную химическую сродство между материалом инструмента, есть также высокотемпературные инструменты, а материалы титанового сплава склонны к связывающему феномену, что приводит к обслуживанию, который также является коротким. Таким образом, резка материалов титановых сплавов должна обращать внимание на два аспекта, заключается в поддержании низкой температуры резки и повышению жесткости инструмента \/ материала, который разрезают, на покрытый инструмент - это способ улучшить жесткость инструмента.
Из -за высокой химической активности титановых сплавов низкая теплопроводность приводит к высоким температурам резания во время процесса резки, насильственных химических реакций и быстрому разрушению инструмента, что приводит к короткому сроку службы инструмента и высоким затратам на обработку. Причины износа инструмента включают механическое трение и физические и химические реакции под действием силы резки и температуры резки. Для сложности резки и обработки сплава титана выбранное материал инструмента должен соответствовать требованиям высокой твердости, высокой прочности, высокой теплопроводности, химической стабильности и хорошей красной твердости. В настоящее время отрасль признала наилучший эффект обработки алмазных инструментов титанового сплава, но из -за ее высокой цены, поэтому инструменты с карбидом по -прежнему занимают основную позицию рынка резания и обработки титановых сплавов.
Традиционная теория резки, которая не подходит для обработки титановых сплавов, это связано с традиционным покрытием большинства бинарных или тройных покрытий тикна, а элемент Ti в покрытии очень легко возникать с аффинностью заготовки и приводят к быстрому провалу инструмента. Ezugwn et al. Использовал высокоскоростное стальное подложку CRN и покрытие TICN, а также без покрытия вольфрамовых и кобальтовых карбида карбида на резку сплава TC4. Исследование показало, что срок службы инструментов с покрытием CRN длиннее инструментов с покрытием TICN и карбида без покрытия. В то же время, эксперименты на режущихся титановых сплавах Ti6a14V с использованием однослойного оловянного покрытия и многослойного олова\/TICN\/TIN-покрытия при одних и тех же условиях резки были исследованы, и результаты показали, что температура, генерируемая многослойным покрытием инструментов, ниже, чем у одноислойного, а срок службы инструмента более высокий, чем в одном уровне.
In recent years, due to the process and method of preparing coatings in foreign countries in the continuous maturity and progress, so that the tool coating composition gradually tends to diversify, and even for each kind of workpiece material has a most suitable coating material, and the emergence of a soft coating, super-hard coating, multi-layer coating, nano-composite coatings and other coatings with better performance, so more and more coated tools have been used in high-speed cutting Из работы с сплава титана и показывает хорошее превосходство, на рисунке 2 показаны обычно используемые инструменты с карбидом в последние годы.
Будущее направление разработки инструментов с карбидом с покрытием
(1) Диверсификация композиции для покрытия инструмента. В едином покрытии, чтобы добавить новые элементы (такие как добавление ZR и V, улучшит устойчивость к износу покрытия, добавление SI улучшит твердость покрытия и предотвратит химическую диффузию, добавление B повысит прочность на покрытие, добавление AL и CR улучшит антиоксиданту для покрытия и т. Д.), Чтобы подготовить материалы для нанесения многообразования, что значительно улучшит общие характеристики инструмента. Материалы для покрытия также были разработаны с самого начала олова, Тилна, Тикна до настоящего Тисина, Тисика, Тиаля, Алькра, Алькрана, Тибна, КРН, ZRN и т. Д. На десятках материалов для покрытия. (Рисунок 3) Чтобы удовлетворить диверсифицированные потребности в обработке резки, новые материалы для покрытия также будут иметь большие перспективы для разработки.
(2) Резать зеленый. В настоящее время обработка Китая в основном используется в методе влажной резки, то есть при обработке резки металлов, режущей жидкости непрерывного охлаждения, смазки инструмента и контактных частей для заготовки, но большое количество использования режущей жидкости вызовет проблемы загрязнения окружающей среды и в то же время из -за режущей обработки режущей жидкости, вызванной фем на человеческом организме, напрямую, что может вызвать разнообразие. И из расчета затрат на обработку сокращение жидкости составляет от 14% до 16% от общей стоимости, стоимость инструмента всего от 2% до 4%. Исследования показали, что если 20% процесса резки сухой обрабатывается инструментами с покрытием, общая стоимость производства может быть снижена на 1,6% [16]. Кроме того, использование высокоскоростной сухой резки может значительно повысить эффективность обработки, повысить точность обработки, снизить шероховатость поверхности и более подходит для обработки тонкостенных деталей. Следовательно, будь то с точки зрения окружающей среды или с характеристик обработки, а также от экономической точки зрения, производство инструментов с покрытием, которые могут соответствовать условиям сухой резки, является важной целью развития зеленой обработки.
Благодаря предложению «Сделано в Китае 2025», производственная отрасль возложила на быстрое развитие применения титанового сплава, будет все больше и больше, требования к качеству и точности будут продолжать улучшаться, как выбирать правильные режущие инструменты сплава титана, повысить эффективность обработки, снижение производственных затрат, развитие автомобильной, аэрокосмической, энергии и развития важных промышленных секторов и общего уровня производителя. Улучшение общего уровня производственной отрасли имеет большое значение.
