Titanyum Neden Makineden Zor Malzemedir?

Titanyum işlemede fiziksel olaylar

Titanyum alaşımının kesme kuvveti, aynı sertliğe sahip çeliğe göre biraz daha yüksektir, ancak titanyum alaşımı işlemenin fiziksel fenomeni, titanyum alaşımı işlemeyi büyük zorluklarla karşılaştıran çelik işlemeden çok daha karmaşıktır.

Çoğu titanyum alaşımı çok düşük ısı iletkenliğine sahiptir, sadece 1/7 çelik ve 1/16 alüminyum. Bu nedenle, titanyum alaşımının kesilmesi sürecinde üretilen ısı iş parçasına aktarılmaz veya talaşlar tarafından alınmaz, ancak kesme alanında toplanır, üretilen sıcaklık 1000 ℃ veya daha yüksek olabilir, bu da kesmeyi yapar takım aşınmasını aşın, çatlatır ve talaş tümörünü hızlı bir şekilde oluşturur ve aşınmış kesme kenarı hızla görünür, bu da kesme alanının daha fazla ısı üretmesini sağlayarak aletin hizmet ömrünü kısaltır.

Kesme işleminde üretilen yüksek sıcaklık, aynı zamanda titanyum alaşımlı parçaların yüzey bütünlüğünü tahrip eder, bu da parçaların geometrik doğruluğunun azalmasına ve yorulma mukavemetlerini ciddi şekilde azaltan çalışma sertleşmesi fenomenine yol açar.

Titanyum alaşımının esnekliği parçaların performansı için faydalı olabilir, ancak kesme işleminde iş parçasının elastik deformasyonu titreşimin önemli bir nedenidir. Kesme basıncı, "elastik" iş parçasının takımdan ayrılmasını ve geri tepmesini sağlar, böylece takım ile iş parçası arasındaki sürtünme kesme etkisinden daha büyük olur. Sürtünme işlemi ayrıca titanyum alaşımının zayıf termal iletkenliği sorununu ağırlaştıran ısı üretir.

İnce duvarlı veya halka şeklindeki parçaları işlerken bu sorun daha ciddidir. Titanyum alaşımlı ince duvarlı parçaların beklenen boyutsal hassasiyette işlenmesi kolay değildir. Çünkü iş parçası malzemesi kesici tarafından itildiğinde, ince duvarın yerel deformasyonu elastik aralığı aşmış ve plastik deformasyona neden olmuştur ve kesme noktasının malzeme mukavemeti ve sertliği önemli ölçüde artmaktadır. Şu anda, orijinal olarak belirlenen kesme hızına göre, işleme çok yüksek hale gelir ve bu da keskin takım aşınmasına yol açar.

"Isı", işlenmesi zor titanyum alaşımının "suçlusu"dur!

Titanyum alaşımı işlemenin teknolojik bilgisi

Titanyum alaşımı işleme mekanizmasını ve önceki deneyimi anlamaya dayanarak, titanyum alaşımı işlemenin ana bilgisi aşağıdaki gibidir:

(1) Pozitif açı geometrisine sahip bıçak, kesme kuvvetini, kesme ısısını ve iş parçası deformasyonunu azaltmak için kullanılır.

(2) İş parçasının sertleşmesini önlemek için sürekli beslemeye devam edin. Kesme işlemi sırasında, takım daima besleme durumunda olmalıdır. Radyal kesme miktarı AE yarıçapın 30% olmalıdır.

(3) İşleme sürecinin termal stabilitesini sağlamak ve yüksek sıcaklık nedeniyle yüzey dejenerasyonunu ve takım hasarını önlemek için yüksek basınç ve büyük akış kesme sıvısı kullanılır.

(4) Bıçak kenarının keskin ve kör tutulması, alet arızasına yol açması kolay ısı birikimi ve aşınmanın nedenidir.

(5) Malzemenin sertleştikten sonra işlenmesi zorlaştığından, mümkün olduğunca titanyum alaşımının en yumuşak durumunda işlenebilir, ısıl işlem malzemenin mukavemetini arttırır ve bıçağın aşınmasını arttırır.

(6) Kesmek için büyük uç yarıçapı veya pah kullanın ve kesme işlemine daha fazla bıçak yerleştirmeye çalışın. Bu, kesme kuvvetini ve her noktadaki ısıyı azaltabilir ve yerel hasarı önleyebilir. Titanyum alaşımının frezelenmesinde, kesme hızı takım ömrü VC üzerinde en büyük etkiye sahiptir ve bunu radyal kesme (frezeleme derinliği) AE izler.

Titanyum işleme problemini çözmek için bıçaktan başlayarak

Titanyum alaşımlı işlemede bıçağın oluk aşınması, genellikle önceki işlemenin bıraktığı sertleştirme tabakasının neden olduğu kesme derinliği yönü boyunca arka ve ön taraftaki yerel aşınmadır. 800 ℃ üzerindeki işleme sıcaklığında kesici takım ve iş parçası malzemesinin kimyasal reaksiyonu ve difüzyonu da oluk aşınmasının oluşmasının nedenlerinden biridir. Çünkü işleme sürecinde, iş parçasının titanyum molekülleri bıçağın önünde birikir ve bıçağa yüksek basınç ve yüksek sıcaklık altında "kaynaklanır" ve talaş birikimi tümörü oluşturur. Bıçaktan talaş birikmesi soyulduğunda, bıçağın sinterlenmiş karbür kaplaması alınır. Bu nedenle titanyum alaşımlarının işlenmesi için özel bıçak malzemesi ve geometrisi gereklidir.

Titanyum işlemeye uygun takım yapısı

Titanyum alaşımlı işlemenin odak noktası ısıdır. Isıyı hızlı bir şekilde gidermek için kesme kenarına çok miktarda yüksek basınçlı kesme sıvısı zamanında ve doğru bir şekilde püskürtülmelidir. Piyasada titanyum alaşımı işleme için özel olarak kullanılan benzersiz bir freze bıçağı yapısı vardır.