ניתוח המאפיינים, סיווג וטכנולוגיית עיבוד שבבי של סגסוגות טיטניום

Apr 29, 2025

השאר הודעה

בימינו סגסוגות טיטניום יושמו באופן נרחב בתחומים שונים כמו תעופה, תעופה וחלל, אנרגיה גרעינית וטיפול רפואי בגלל הביצועים החומריים הטובים ביותר שלהם. מאמר זה יביא ניתוח שיטתי משלושה ממדים: סיווג חומרים, קשיי עיבוד ואמצעי נגד תואמים.

titanium alloy bars manufacturer

מבנה קריסטל ומערכת סיווג של סגסוגות טיטניום

 

1. עקרונות סיווג בסיסיים

בטמפרטורת החדר, ניתן לסווג סגסוגות טיטניום לשלוש קטגוריות עיקריות על סמך מבנה המטריצה ​​שלהם:

  • סגסוגות טיטניום (סדרת TA3 כיתות ייצוגיות)

מבנה קריסטל: שלב סריג משושה קרב צמוד

יתרונות: יציבות מצוינת בטמפרטורה גבוהה (פעולה לטווח הארוך ב 500 מעלות), עמידות בפני חמצון חזק

מאפייני עיבוד: לא ניתן לחזק את החום, לא ניתן לחזק אותו, חוזק נמוך יחסית בטמפרטורת החדר, את ביצועי החיתוך הטובים ביותר

ציונים אופייניים: TA7, TA8 וכו '.

  • סגסוגות טיטניום (סדרת TB6 כיתות נציגות)

מבנה קריסטל: שלב סריג מעוקב גוף

יתרונות: פלסטיות עיוות קרה מעולה, חיזוק הניתן לטיפול בחום

מגבלות עיבוד: יציבות תרמית לקויה (<300°C), most difficult cutting

ציונים אופייניים: TB1, TB2 וכו '.

  • + סגסוגות טיטניום דופלקס (סדרת כיתות TC4 נציגות)

מבנה קריסטל: \/ מבנה מורכב דופלקס

ביצועים משולבים: חוזק, פלסטיות וקשיחות מאוזנים\/רגילים מאוזנים

מאפייני עיבוד: חיזוק הניתן לטיפול בחום, קושי חיתוך בינוני

ציונים אופייניים: TC1, TC4 וכו '.

ניתוח קשיי עיבוד סגסוגת טיטניום

 

1. עיבוד אתגרי הנגרם כתוצאה מאפייני חומר
  • מאפיינים תרמודינמיים

המוליכות היא רק 1\/6-1\/7 מתוך 45 פלדה, וטמפרטורת אזור החיתוך יכולה להגיע לתואר 600-800

שבבי טיטניום מועדים להתייחסות עצמית בטמפרטורות גבוהות (נקודת הצתה כ- 600 מעלות)

  • מאפיינים מכניים

מודולוס אלסטי הוא 110 GPA (50% מ 45 פלדה), וכתוצאה מכך עיוות אלסטי משמעותי

אינדקס התקשות עיבוד גבוה כמו 0. 3-0. 4, קשיות פני השטח עולה על ידי 20-30%

  • מאפיינים כימיים

זיקה חזקה לכלי טיטניום מצופים, מחמרים בלאי דבק

מגיב בקלות עם O\/N בטמפרטורות גבוהות ליצירת שכבת פני שטח קשיחה (עובי 50-100 מיקרומטר)

2. אפיון תופעות עיבוד

אורך מגע בין הכלי ל- Cהמותניים היא רק 1\/3 מזה של פלדת פחמן, עם ריכוז לחץ מקומי

משרעת התנודות של כוח חיתוך מגיעה 20-30%, קצב סדוק הכלים עולה

טכנולוגיות מפתח לעיבוד סגסוגת טיטניום יעילה

 

1. אופטימיזציה של מערכות כלים
  • בחירת חומרים

סגסוגות קשות: בחר בעדיפות K-type (סדרת YG) ללא מטריצה ​​Ti

כלים סופר-קשים: ניתן להגדיל את חיי הכלים של PCD\/PCBN על ידי 3-5 פעמים

  • עיצוב פרמטרים גיאומטריים

זווית מגרפה {{0}} תואר, זווית פינוי 10-15 תואר, קצה Chamfer 0. 05-0. 1 מ"מ

השתמש במבנה זווית כפולה (זווית מגרפה ראשית 45 מעלות + זווית מגרפה משנית 15 מעלות)

2. ויסות פרמטר תהליך
  • בקרת מהירות חיתוך

מפנה: 50-120 m\/min

טחינה: 30-80 m\/min

קידוח: 10-30 m\/min

  • תוכנית קירור

קירור פנימי בלחץ גבוה (לחץ> 7 MPa)

נוזל קירור על בסיס שמן (המכיל תוספי לחץ קיצוניים של כלור\/גופרית)

2. חיזוק מערכות תהליכים

קשיחות כלי מכונה: קשיחות המערכת צריכה להיות> 50 n\/מיקרומטר

שיטת הידוק: השתמש בגופי גמישים מרובי-נקודה, חלוקת כוח ההידוק האחיד

ניטור תהליכים: שילוב מערכת ניטור טמפרטורה\/רטט בזמן אמת

 

מַסְקָנָה

עיבוד סגסוגת טיטניום מחייב הקמת מערכת אופטימיזציה שיתופית של "מאפייני חומר - פרמטרי תהליכים - מערכת כלים". באמצעות בחירת חומרי כלים מתאימים, אופטימיזציה של פרמטרים גיאומטריים ובקרה של טמפרטורת חיתוך ומדדים מקיפים אחרים, ניתן להגדיל את יעילות העיבוד ביותר מ- 30%, וניתן להרחיב את חיי הכלים לפי 2-3 פעמים. עם פיתוח תהליכים חדשים כמו טכנולוגיית ציפוי (למשל, ציפוי ALCRN) וחיתוך רטט, עיבוד סגסוגת טיטניום פורץ ברציפות לכיוונים יעילים ומדויקים.

 

 

 

 

מִן:https:\/\/mp.weixin.qq.com\/s\/mdrtbo2r7j1dupm69vpbqa