Od otkrića titanijuma 1790. godine, ljudi su već stoljeće istraživali kako bi dobili njegova izvanredna svojstva. Godine 1910. ljudi su prvi put proizveli metal titanijuma, ali put do primene legura titanijuma bio je dug i naporan. Tek 40 godina kasnije, 1951. godine, industrijska proizvodnja je konačno realizovana.
Titanijumske legure imaju karakteristike visoke specifične čvrstoće, otpornosti na koroziju, otpornosti na visoke temperature i otpornosti na zamor. Težina legura titanijuma iste veličine je samo 60% težine čelika, ali je jača od legiranog čelika. Zbog svojih dobrih svojstava, legure titana se sve više koriste u avijaciji, vazduhoplovstvu, opremi za proizvodnju električne energije, nuklearnoj energiji, brodovima, hemikalijama i medicinskoj opremi.
Razlozi za poteškoće u preradu legura titanijuma
Četiri karakteristike legura titanijuma, kao što su niska toplotna provodljivost, teško očvršćavanje, visok afinitet sa reznim alatima i mala plastična deformacija, su suštinski razlozi za poteškoće u preradi titanijumskih legura. Njegov indeks rezanja je samo 20% od čelika koji se lako seče.
Niska toplotna provodljivost
Termička provodljivost legure od titana iznosi samo oko 16% od 45 # čelika. Toplina se ne može voditi na vrijeme tijekom obrade, što rezultira lokalnom visokom temperaturom vrhunske ivice (temperatura vrha tijekom obrade je više od 1 puta od 45 # čelika), što lako uzrokuje difuzno trošenje alata.
Teško radno kaljenje
Fenomen otvrdnjavanja legure titana je očigledan, a sloj površinskog očvršćavanja je ozbiljniji od sloja nerđajućeg čelika, što će uzrokovati određene poteškoće u naknadnoj obradi, kao što je povećano oštećenje ruba alata.
Veliki afinitet s alatima
Jaka adhezija sa cementiranim karbidom koji sadrži titan.
Mala plastična deformacija
Riječ je o 1/2 elastičnog modula od 45 čelika, tako da je elastičan oporavak velik i trenje je ozbiljno. U isto vrijeme, radni komad je također sklon stezzivanju deformacije.
Tehnički savjeti za obradu legure titana
Na osnovu razumijevanja mehanizma prerade od legura titana i prethodnog iskustva, glavni procesni savjeti za preradu legura titanijuma su sljedeći:
(1) Koristite oštricu sa geometrijom pozitivnog ugla da biste smanjili silu rezanja, toplotu rezanja i deformaciju obratka.
(2) Održavajte stalnu hranu kako biste izbjegli otvrdnjavanje radnog dijela. Alat uvijek treba biti u napadu tokom postupka rezanja. Radialna dubina rezanja AE tijekom glodanja trebala bi biti 30% radijusa.
(3) Koristite tekućinu za rezanje visokog pritiska i visokog protoka kako biste osigurali toplinsku stabilnost postupka obrade i sprečavaju površinske degeneracije i oštećenja alata zbog prekomjerne temperature.
(4) Držite oštricu oštrice. Tupi alati su uzrok akumulacije topline i habanja, što lako može dovesti do kvara alata.
(5) Obraditi leguru titana u najmekšem stanju što je više moguće, jer materijal postaje teže obrađivati nakon stvrdnjavanja. Toplinska obrada povećava čvrstoću materijala i povećava trošenje oštrice.
(6) Koristite veliki polumjer vrha alata ili Chamfer za rezanje i stavite što više oštrica u rezanje. To može umanjiti silu rezanja i topline na svakom trenutku i spriječiti lokalnu štetu. Pri glodanju legure titana, brzina rezanja ima najveći utjecaj na život alata među svim parametrima za rezanje, nakon čega slijedi radijalna dubina rezanja.
Riješite probleme s obradom titana počevši od oštrice
Nošenje utora sečiva koje se događa kada se obrađuje legura titanijuma lokalno je trošenje na leđima i prednjoj strani duž smjera dubine rezanja. Često je uzrokovan očvršćenim slojem koji je ostavljen prethodnom obradom. Hemijska reakcija i difuzija između alata i radnog materijala na temperaturi obrade više od 800 stepeni takođe je jedan od razloga za formiranje nošenja utora. Jer tokom prerade, molekuli od titanijuma radnog komada nakupljaju se ispred sečiva i "zavarivanje" u oštricu pod visokim pritiskom i visokom temperaturom da bi se formirali izgrađeni ivid. Kad se izgrađena ivica oguta od oštrice, oduzet je karbidni premaz oštrice. Stoga, obrada legure titana zahtijeva posebne materijale i geometriju.
Struktura alata pogodna za obradu titanijuma
Fokus obrade legure titanijuma je toplota. Velika količina tekućine za rezanje pod visokim pritiskom mora se pravovremeno i precizno raspršiti na reznu ivicu kako bi se brzo uklonila toplina. Na tržištu postoje jedinstvene strukture glodala posebno za obradu titanijumske legure.
Polazeći od specifične metode obrade
Okretanje
Proizvodi od legure titana lako dobijaju dobru hrapavost površine prilikom tokarenja, a radno očvršćavanje nije ozbiljno, ali je temperatura rezanja visoka i alat se brzo troši. S obzirom na ove karakteristike, uglavnom se poduzimaju sljedeće mjere u pogledu alata i parametara rezanja:
Materijal alata: YG6, YG8 i YG10HT se biraju prema postojećim uslovima u fabrici.
Parametri geometrije alata: odgovarajući prednji i zadnji uglovi alata, zaobljeni vrh alata.
Niska brzina rezanja, umjerena brzina hrane, dubina dubokog rezanja, dovoljna hlađenja, vrh alata ne može biti veći od središta radnog stakla prilikom okretanja vanjskog kruga, u suprotnom je lako zaglaviti. Pri završetku i okretanjem tankog zidova dijelova alata Glavni ugao razgovora treba biti velik, uglavnom 75 ~ 90 stupnjeva.
Glodanje
Glodanje proizvoda od legure titana je teže od okretanja, jer je glodanje povremene rezanje, a čipovi se lako drže na sečivo. Kad se ljepljivi čip zubi izrezuju u račni komad, ljepljivi čipovi se sruše i odvlačuju mali komad materijala alata, formirajući slomljenu ivicu, što u velikoj mjeri smanjuje trajnost alata.
Metoda glodanja: općenito koristite glodanje.
Materijal alata: čelik velike brzine M42.
Generalno, obrada legiranog čelika ne koristi glodanje. Zbog utjecaja zazora između olovnog vijka alatne mašine i matice, prilikom glodanja, glodalo djeluje na radni predmet, a sila u smjeru pomaka je ista kao i smjer pomaka, što može lako uzrokovati radni predmet stol se povremeno pomera, što dovodi do loma rezača. Za glodanje, zubi rezača će udariti u tvrdu kožu kada počnu da se urežu, uzrokujući lomljenje rezača. Međutim, budući da je strugotina obrnutog glodanja od tanka do deblja, rezač je sklon suhom trenju o radni komad prilikom prvog urezivanja, što pogoršava zalijepljenje i usitnjavanje glodala. Kako bi se glatko glodale legure titanijuma, takođe treba imati na umu da prednji ugao treba smanjiti, a zadnji ugao povećati u odnosu na opštu standardnu glodalicu. Brzina glodanja treba biti niska, a glodala sa oštrim zubima treba koristiti što je više moguće, a korištenje glodala s lopatom treba izbjegavati.
Tapkanje
Prilikom dodirnutih proizvoda od titana, jer su čips mali, lako se drže sečiva i radnog komada, što rezultira velike vrijednosti hrapavosti i visokim obrtnim momentom na obrađenoj površini. Nepravilan odabir i nepravilan rad slavina za vrijeme tapkanja može lako uzrokovati otvrdnjavanje radne, izuzetno niske efikasnosti obrade i povremene slavine.
Neophodno je dati prednost upotrebi slavine sa jednim navojem na mestu. Broj zuba bi trebao biti manji od broja standardne slavine, obično 2 do 3 zuba. Ugao konusa rezanja treba da bude veliki, a konusni deo je uglavnom dugačak 3 do 4 navoja. Da bi se olakšalo uklanjanje strugotine, negativni ugao se također može brusiti na reznom konusnom dijelu. Pokušajte koristiti kratke slavine kako biste povećali krutost konusa. Obrnuti konusni dio konusa trebao bi biti primjereno veći od standardnog kako bi se smanjilo trenje između slavine i radnog komada.
Reaming
Nošenje alata nije ozbiljno kada se mogu koristiti od titanskih legura, a može se koristiti i karbidni i velike čelične remene. Kada koristite karbidne remene, treba usvojiti krutost procesne sustave slična bušenju kako bi se spriječilo da se reamer izbaci. Glavni problem prilikom puštajućih legura titana je da finiš za pucanje nije dobro. Širina oštrice remera mora biti sužena sa nazivom za sprečavanje noževa da se zalijepi na zid rupe, ali mora biti osigurana dovoljna čvrstoća. Općenito, širina oštrice je 0. 1 do {3}}. 15 mm.
Prijelaz između rezne ivice i dijela za kalibraciju trebao bi biti glatki luk. Nakon trošenja treba ga na vrijeme popraviti, a veličina luka svakog zuba treba biti konzistentna; ako je potrebno, kalibracijski dio zadnjeg konusa se može povećati.
Bušenje
Bušenje legure titanijuma je otežano, a tokom obrade često se javlja pojava gorenja i lomljenja svrdla. To je uglavnom zbog nekoliko razloga kao što su loše brušenje burgije, neblagovremeno uklanjanje strugotine, loše hlađenje i loša krutost procesnog sistema. Stoga, kod bušenja titanijumskih legura, treba obratiti pažnju na razumno brušenje burgije, veliki gornji ugao, smanjen prednji ugao spoljne ivice, povećan zadnji ugao spoljne ivice, a zadnji konus treba povećati na 2 do 3 puta veći od prednjeg ugla spoljne ivice. standardna burgija. Često uvlačite alat i uklanjajte strugotine na vrijeme, pazeći na oblik i boju strugotine. Ako strugotine izgledaju pernato ili promene boju tokom bušenja, to znači da je burgija tupa i alat treba na vreme promeniti i naoštriti.
Bušilica treba biti pričvršćena na radnom stolu, površina noža vodiča za bušilicu treba biti blizu površine obrade i pokušajte koristiti kratku burgiju. Još jedno pitanje koje vrijedi napomenuti je da kada se usvoji ručno umetanje, svrdlo se ne bi smjelo pomicati naprijed ili nazad u rupi, jer će u suprotnom oštrica burgije trljati o površinu za obradu, uzrokujući stvrdnjavanje pri radu i čineći burgiju tupim.
Mljevenje
Uobičajeni problem kod brušenja dijelova od legure titanijuma je taj što ljepljivi čips uzrokuje blokadu brusnog točka i opekotine površine dijela. Razlog je što je toplotna provodljivost legure titanijuma slaba, što uzrokuje visoku temperaturu u području brušenja, tako da se legura titana i abraziv vezuju, difunduju i snažno hemijski reaguju. Ljepljiva strugotina i blokada brusnog točka dovode do značajnog smanjenja omjera mljevenja. Kao rezultat difuzije i kemijske reakcije, površina obratka se sagorijeva, što rezultira smanjenjem zamorne čvrstoće dijelova, što je očitije kod brušenja odljevaka od titanijske legure.
Da bi se riješio ovaj problem, preduzete su sljedeće mjere:
Odaberite odgovarajući materijal brusne ploče: zeleni silicijum karbid TL. Nešto manja tvrdoća brusne ploče: ZR1.
Obrada rezanja materijala od legure titanijuma mora se kontrolisati sa aspekta materijala alata, tečnosti za sečenje i parametara obrade kako bi se poboljšala sveobuhvatna efikasnost obrade materijala od legure titanijuma.
Preporučeni video Pratite video račun obrade metala i obratite pažnju na industrijske medije sa stavom
