鈦合金加工性能

1、一，鈦合金大類(lèi)綜述鈦合金具有強(qiáng)度高而密度又小，機(jī)械性能好，韌性和抗蝕性能很好。另外，鈦合金的工藝性能差，切削加工困難，在熱加工中，非常容易吸收氫氧氮碳等雜質(zhì)。還有抗磨 性差，生產(chǎn)工藝復(fù)雜。鈦合金是航空航天工業(yè)中使用的一種新的重要結(jié)構(gòu)材料，比重、強(qiáng)度和使用溫度介于鋁和鋼之間，但比強(qiáng)度高并具有優(yōu)異的抗海水腐蝕性能和超低溫性能。鈦合金主要用于制作飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)部件，其次為火箭、導(dǎo)彈和高速飛機(jī)的結(jié)構(gòu)件。室溫下，鈦合金有三種基體組織，鈦合金也就分為以下三類(lèi)：a合金,(a +合金和3合金。中國(guó)分別以TA、TC、TB表示。鈦合金性能特點(diǎn)： 使用溫度高，在中等溫度下仍能保持所要求的強(qiáng)度，可在450500C的

2、溫度下長(zhǎng)期工作。鈦合金在潮濕的大氣和海水介質(zhì)中工作，其抗蝕性遠(yuǎn) 優(yōu)于不銹鋼；對(duì)點(diǎn)蝕、酸蝕、應(yīng)力腐蝕的抵抗力特別強(qiáng)；對(duì)堿、氯化物、氯的有機(jī) 物品、硝酸、硫酸等有優(yōu)良的抗腐蝕能力。但鈦對(duì)具有還原性氧及乍各鹽介質(zhì)的抗蝕性差。鈦合金在低溫和超低溫下，仍能保持其力學(xué)性能。低溫性能好，間隙元素極低的鈦合金，如TA7,在-253C下還能保持一定 的塑性。 因此，鈦合金也是一種重要的低溫結(jié)構(gòu)材料。二，典型牌號(hào)分析三，難加工原因鈦合金的硬度大于 HB350時(shí)切削加工特別困難，小于HB300時(shí)則容易出現(xiàn)粘刀現(xiàn)象 也難于切削。 ，變形系數(shù)?。哼@是鈦合金切削加工的顯著特點(diǎn)，變形系數(shù)小于或接近于1。切屑在前刀面上滑動(dòng)摩

3、擦的路程大大增大，加速刀具磨損。 ，切削溫度高：由于鈦合金的導(dǎo)熱系數(shù)很小，切屑與前刀面的接觸長(zhǎng)度極短，切削時(shí)產(chǎn)生的熱不易傳出，集中在切削區(qū)和切削刃附近的較小范圍內(nèi)，切削溫度很高。在相同的切削條件下，切削溫度可比切削45號(hào)鋼時(shí)高出一倍以上。 ，單位面積上的切削力大：主切削力比切鋼時(shí)約小20%，由于切屑與前刀面的接觸長(zhǎng)度極短，單位接觸面積上的切削力大大增加，容易造成崩刃。同時(shí)，由于鈦合金的彈性模量小，加工時(shí)在徑向力作用下容易產(chǎn)生彎曲變形，引起振動(dòng)，加大刀 具磨損并影響零件的精度。因此，要求工藝系統(tǒng)應(yīng)具有較好的剛性。 ，冷硬現(xiàn)象嚴(yán)重：由于鈦的化學(xué)活性大，在高的切削溫度下，很容易吸收空氣中的氧和氮形成

4、硬而脆的外皮；同時(shí)切削過(guò)程中的塑性變形也會(huì)造成表面硬化。冷硬 現(xiàn)象不僅會(huì)降低零件的疲勞強(qiáng)度，而且能加劇刀具磨損，是切削鈦合金時(shí)的一個(gè) 很重要特點(diǎn)。,刀具易磨損：毛坯經(jīng)過(guò)沖壓、鍛造、熱軋等方法加工后，形成硬而脆的不均勻外皮，極易造成崩刃現(xiàn)象，使得切除硬皮成為鈦合金加工中最困難的工序。另外，由于鈦合金對(duì) 刀具材料的化學(xué)親和性強(qiáng)，在切削溫度高和單位面積上切削力大的條件下，刀具很容易產(chǎn)生粘結(jié)磨損。四，擬采取的措施切削加工鈦合金應(yīng)從降低切削溫度和減少粘結(jié)兩方面出發(fā)，選用紅硬性好、抗彎強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性能好、與鈦合金親和性差的刀具材料，YG類(lèi)硬質(zhì)合金比較合適。常用的硬質(zhì)合金刀具材料有 YG8、YG3、YG6X、YG6A、813、643、YS2T 和 丫D15 等。2，刀具幾何參數(shù)1 /2前角小些，后角大些，有較大刀尖圓弧半徑，且保持刃鋒利的刀具幾何參數(shù)