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为什么钛合金材料加工比较难?

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为什么钛合金材料加工比较难?

发布日期:2017-09-13 作者: 点击:

    钛材料由于自己本身材料属性的特性,所以我们对加工工艺要求比较高,在钛丝加工的过程中,钛合金加工难度高,加工设备各方面要求高,但是无论它有多难啃,我们都能完成加工,下面小编介绍为什么钛合金材料加工比较难?原因有哪些?


钛丝加工

1.钛的物理性质


  钛合金加工时的切削力只是略高于同等硬度的钢,但是钛丝加工钛合金的物理现象比加工钢要复杂得多,从而使钛合金加工面临巨大的困难。


  钛合金的加工性为45#钢的20-40%,硬度<HB300,会出现强烈的粘刀现象;HB>370又太硬使加工困难,最好加工的具有硬度HB300-370的钛合金。影响其可切削性的主要原因简述如下:


1)气体杂质(氧、氮和氢等)对钛合金的可切削性有很大影响,因为钛的化学活泼性高,很容易与气体杂质化合。当温度超过600度,钛被氧化,形成脆化层,即所谓“组织α化层”;与氢产生氢脆性;与氮在高温下形成硬而脆的TiN。


2)钛合金塑性小,明显影响其切削时的塑性变形。钛合金的变形系数仅为1甚至小于1,而普通碳钢的变形系数为3左右。切削时切屑与前刀面有极小的接触面,使接触区压力和局部温度高,刀具磨损快。


3)钛合金加工时会产生严重的加工硬化。


切削过程中产生的高温同时破坏了钛合金零件的表面完整性,导致零件几何精度下降和出现严重减少其疲劳强度的加工硬化现象。


2. 从刀片入手解决钛加工难题


    钛合金加工时出现的刀片沟槽磨损是后面和前面在沿切削深度方向上的局部磨损,它往往是由于前期加工留下的硬化层所造成的。刀具与工件材料在加工温度超过800℃的化学反应和扩散,也是形成沟槽磨损的原因之一。


    钛合金的难切削加工性,影响材料切削加工性的主要因素,一般引起难加工材料切削加工性差的原因主要有以下几种可能因素:材料中含有硬度很高的质点;硬度或高温硬度高;加工硬化大;导热性差,切削温度高;材料强度大,特别是高温强度大;易与刀具粘接;化学活性大;被子加工材料可能由于上述一种或几种因素的影响,造成其切削加工性差。

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