لماذا التيتانيوم مادة يصعب تصنيعها؟

الظواهر الفيزيائية في معالجة التيتانيوم

إن قوة القطع لسبائك التيتانيوم أعلى قليلاً فقط من تلك المصنوعة من الفولاذ بنفس الصلابة ، لكن الظاهرة الفيزيائية لمعالجة سبائك التيتانيوم أكثر تعقيدًا بكثير من معالجة الفولاذ ، مما يجعل معالجة سبائك التيتانيوم تواجه صعوبات كبيرة.

معظم سبائك التيتانيوم لها موصلية حرارية منخفضة للغاية ، فقط 1/7 من الفولاذ و 1/16 من الألمنيوم. لذلك ، لن يتم نقل الحرارة المتولدة في عملية قطع سبائك التيتانيوم إلى قطعة العمل أو أخذها بواسطة الرقائق ، ولكن يتم تجميعها في منطقة القطع ، يمكن أن تكون درجة الحرارة المتولدة عالية مثل 1000 ℃ أو أعلى ، مما يجعل القطع حافة تآكل الأداة ، والتشقق وتوليد ورم رقاقة بسرعة ، وتظهر حافة القطع البالية بسرعة ، مما يجعل منطقة القطع تولد المزيد من الحرارة ، وتقصير عمر الخدمة للأداة.

تؤدي درجة الحرارة العالية الناتجة في عملية القطع إلى تدمير السلامة السطحية لأجزاء سبائك التيتانيوم في نفس الوقت ، مما يؤدي إلى انخفاض الدقة الهندسية للأجزاء وظاهرة تصلب العمل التي تقلل بشكل خطير من قوة التعب.

قد تكون مرونة سبائك التيتانيوم مفيدة لأداء الأجزاء ، ولكن في عملية القطع ، يعد التشوه المرن لقطعة الشغل سببًا مهمًا للاهتزاز. ضغط القطع يجعل قطعة العمل "المرنة" تترك الأداة وترتد ، بحيث يكون الاحتكاك بين الأداة وقطعة العمل أكبر من تأثير القطع. تنتج عملية الاحتكاك أيضًا حرارة ، مما يؤدي إلى تفاقم مشكلة التوصيل الحراري الضعيف لسبائك التيتانيوم.

عند تصنيع أجزاء رقيقة الجدران أو على شكل حلقة ، تكون هذه المشكلة أكثر خطورة. ليس من السهل معالجة الأجزاء ذات الجدران الرقيقة من سبائك التيتانيوم إلى الدقة الأبعاد المتوقعة. لأنه عندما يتم دفع مادة قطعة العمل بعيدًا بواسطة القاطع ، فقد تجاوز التشوه المحلي للجدار الرقيق النطاق المرن ، مما أدى إلى تشوه بلاستيكي ، وزادت قوة المواد وصلابة نقطة القطع بشكل ملحوظ. في هذا الوقت ، وفقًا لسرعة القطع المحددة أصلاً ، تصبح المعالجة عالية جدًا ، مما يؤدي إلى المزيد من التآكل الحاد للأداة.

"الحرارة" هي "المذنب" لسبائك التيتانيوم التي يصعب معالجتها!

الدراية التكنولوجية لمعالجة سبائك التيتانيوم

على أساس فهم آلية معالجة سبائك التيتانيوم والخبرة السابقة ، فإن الدراية الرئيسية بمعالجة سبائك التيتانيوم هي كما يلي:

(1) يتم استخدام الشفرة ذات هندسة الزاوية الإيجابية لتقليل قوة القطع ، وقطع الحرارة وتشوه قطعة العمل.

(2) الحفاظ على التغذية المستمرة لتجنب تصلب الشغل. أثناء عملية القطع ، يجب أن تكون الأداة دائمًا في حالة التغذية. يجب أن تكون كمية القطع الشعاعي AE 30% من نصف القطر.

(3) يتم استخدام الضغط العالي وسائل قطع التدفق الكبير لضمان الاستقرار الحراري لعملية القطع ومنع انحلال السطح وتلف الأداة بسبب درجة الحرارة العالية.

(4) إن الحفاظ على حافة الشفرة حادة وواضحة هو سبب تراكم الحرارة والتآكل ، مما يؤدي بسهولة إلى فشل الأداة.

(5) يمكن معالجتها في أنعم حالة من سبائك التيتانيوم قدر الإمكان ، لأن المواد تصبح أكثر صعوبة في المعالجة بعد التصلب ، وتحسن المعالجة الحرارية من قوة المادة وتزيد من تآكل النصل.

(6) استخدم نصف قطر كبير أو شطب لقطع ، وحاول وضع المزيد من الشفرات في القطع. هذا يمكن أن يقلل من قوة القطع والحرارة في كل نقطة ويمنع الضرر المحلي. في طحن سبائك التيتانيوم ، فإن سرعة القطع لها أكبر تأثير على عمر الأداة VC ، يليها القطع الشعاعي (عمق الطحن) AE.

بدءًا من الشفرة لحل مشكلة معالجة التيتانيوم

إن تآكل الشفرة في معالجة سبائك التيتانيوم هو التآكل المحلي للظهر والأمام على طول اتجاه عمق القطع ، والذي يحدث غالبًا بسبب طبقة التصلب التي خلفتها المعالجة السابقة. يعد التفاعل الكيميائي وانتشار أداة القطع ومواد قطعة العمل عند درجة حرارة المعالجة التي تزيد عن 800 درجة مئوية أحد أسباب تكوين تآكل الأخدود. لأنه في عملية المعالجة ، تتراكم جزيئات التيتانيوم في قطعة العمل أمام الشفرة ، و "تُلحم" بالشفرة تحت ضغط عالٍ ودرجة حرارة عالية ، مما يؤدي إلى ورم تراكم الرقائق. عندما يتم تقشير تراكم الرقائق من النصل ، يتم إزالة طلاء كربيد الأسمنت للشفرة. لذلك ، فإن مواد الشفرة الخاصة والهندسة مطلوبة لمعالجة سبائك التيتانيوم.

هيكل أداة مناسبة لتصنيع التيتانيوم

التركيز على تصنيع سبائك التيتانيوم هو الحرارة. يجب رش كمية كبيرة من سائل القطع عالي الضغط على حافة القطع في الوقت المناسب وبدقة لإزالة الحرارة بسرعة. هناك بنية فريدة من نوعها لقاطع الطحن تستخدم خصيصا لمعالجة سبائك التيتانيوم في السوق.