钛的导热系数λ=15.24W/(m.K)约为镍的1/4,铁的1/5,铝的1/14,而各种钛合金的导热系数比钛的导热系数约下降50%。钛合金的弹性模量约为钢的1/2,故其刚性差、易变形,不宜制作细长杆和薄壁件,切削时加工表面的回弹量很大,约为不锈钢的2~3倍,造成刀具后刀面的剧烈摩擦、粘附、粘结磨损。
钛是同素异构体,熔点为1668℃,在低于882℃时呈密排六方晶格结构,称为α钛;在882℃以上呈体心立方晶格结构,称为β钛。利用钛的上述两种结构的不同特点,添加适当的合金元素,使其相变温度及相分含量逐渐改变而得到不同组织的钛合金(titaniumalloys)。室温下,钛合金CNC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。 钛及钛合金CNC产品主要用于航天航空、医疗设备、手术支架、义齿、眼镜框、水杯、散热系统等。广西生产钛合金CNC产品
α+β钛合金
钛合金CNC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。60年代中期,钛及其合金已在一般工业中应用,用于制作电解工业的电极,发电站的冷凝器,石油精炼和海水淡化的加热器以及环境污染控制装置等。钛及其合金已成为一种耐蚀结构材料。此外还用于生产贮氢材料和形状记忆合金等。
中国于1956年开始钛和钛合金研究;60年代中期开始钛材的工业化生产并研制成TB2合金。
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,但比铝、钢强度高并具有优异的抗海水腐蚀性能和比较低温性能。 广西生产钛合金CNC产品通常规定钛中氧和氮的含量分别在0.15~0.2%和0.04~0.05%以下。
α+β钛合金
三种钛合金中常用的是α钛合金和α+β钛合金;α钛合金的切削加工性比较好,α+β钛合金次之,β钛合金**差。α钛合金代号为TA,β钛合金代号为TB,α+β钛合金代号为TC。
钛合金CNC按用途可分为耐热合金、高的强度合金、耐蚀合金(钛-钼,钛-钯合金等)、低温合金以及特殊功能合金(钛-铁贮氢材料和钛-镍记忆合金)等。典型合金的成分和性能见表。
热处理 钛合金通过调整热处理工艺可以获得不同的相组成和组织。一般认为细小等轴组织具有较好的塑性、热稳定性和疲劳强度;针状组织具有较高的持久强度、蠕变强度和断裂韧性;等轴和针状混合组织具有较好的综合性能。
较早实用的钛合金是1954年美国研制成功的Ti-6Al-4V合金,由于它的耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性均较好,而成为钛合金工业中的合金,该合金使用量已占全部钛合金的75%~85%。其他许多钛合金都可以看作是Ti-6Al-4V合金的改型。
20世纪50~60年代,主要是发展航空发动机用的高温钛合金CNC和机体用的结构钛合金,70年发出一批耐蚀钛合金,80年代以来,耐蚀钛合金和高的强度钛合金得到进一步发展。耐热钛合金的使用温度已从50年代的400℃提高到90年代的600~650℃。A2(Ti3Al)和r(TiAl)基合金的出现,使钛在发动机的使用部位正由发动机的冷端(风扇和压气机)向发动机的热端(涡轮)方向推进。结构钛合金向高的强度、高塑、高的强度高韧、高模量和高损伤容限方向发展。 钛有两种同质异晶体:882℃以下为密排六方结构α钛,882℃以上为体心立方的β钛。
钛合金CNC主要磨削特点(续):
(3)磨削会产生层叠状挤裂切屑,主要原因是变形复杂。多形成带状切屑的是用白刚玉砂轮(WA60KV)磨削45钢时,多形成层叠状挤裂切屑的则是用绿色碳化硅砂轮(GC46KV)磨削钛合金时。
(4)在高温条件下,TC4钛合金化学活性表现得相当活跃,易与空气中的氧、氮、氢等元素结合发生剧烈的反应,形成二氧化钛、氮化钛、氢化钛等这样的脆硬变质层,从而导致TC4的塑性降低。
(5)在钛合金磨削过程中,受难以解决的问题影响,主要是因为传入工件中的磨削热很难导出来,容易让工件变形、烧伤,甚至出现一些裂纹,因此,工件表面就会出现不同程度的粗糙。
钛拥有非常好的抗强酸碱性能,是飞机和医疗器械不可或缺的材料,自然条件下,稳定性更强。黄江定制钛合金CNC在什么地方
钛具有很好的抗强酸碱性能,是医疗器械、飞机上不可或缺的材料。广西生产钛合金CNC产品
在切削钛合金CNC的过程中,应注意的事项有:
(1)由于钛合金的弹性模量小,工件在加工中的夹紧变形和受力变形大,会降低工件的加工精度;工件安装时夹紧力不宜过大,必要时可增加辅助支承。
(2)如果使用含氢的切削液,切削过程中在高温下将分解释放出氢气,被钛吸收引起氢脆;也可能引起钛合金高温应力腐蚀开裂。
(3)切削液中的氯化物使用时还可能分解或挥发有毒气体,使用时宜采取安全防护措施,否则不应使用;切削后应及时用不含氯的清洗剂彻底清洗零件,含氯残留物。
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