Tiedätkö titaaniseosten ja hiontaprosessien ominaisuudet? - Uutiset

Työstöominaisuudet ja hiontaan liittyvät haasteettitaaniseoksetjohtuvat niiden ainutlaatuisista fysikaalisista ja kemiallisista ominaisuuksista; Materiaalitieteen, tribologian ja valmistusteknologian integroinnin ansiosta teollisuus on kuitenkin vähitellen rakentamassa tehokkaan ja tarkan koneistusjärjestelmän, joka tarjoaa kriittistä tukea huippuluokan laitteiden valmistukseen.

I. Titaaniseosten luokitusjärjestelmä

Titaaniseosten luokitus perustuu mikrorakenteen eroihin hehkutetussa tilassa. McGillivray ehdotti standardiluokitusjärjestelmää vuonna 1956, joka jakaa ne pääasiassa kolmeen luokkaan:

• -tyyppiset titaaniseokset: Pääasiassa yksivaiheisesta-faasirakenteesta koostuvilla seoksilla on erinomainen lämmönkestävyys ja virumisenkestävyys, mutta niiden plastisuus huoneenlämpötilassa on alhainen. Tyypillisiä laatuja ovat Ti-5Al-2,5Sn.

• -tyyppiset titaaniseokset: Pääasiassa yksivaiheisesta-mikrorakenteesta koostuvat seokset voivat saavuttaa suuren lujuuden karkaisun avulla, mutta niillä on huono lämmönkestävyys. Tyypillinen arvosana on TB2.

• + -tyyppiset titaaniseokset: Kaksivaiheisen-mikrorakenteen, jossa yhdistyvät lujuus ja sitkeys, ansiosta Gr5 (Ti-6Al-4V) on laajimmin käytetty. Alumiini stabiloi faasia, kun taas vanadiini stabiloi faasia, mikä johtaa ihanteelliseen kokonaisvaltaiseen yhdistelmään

erties.

II. Gr5-titaaniseoksen työstöominaisuudet

Tyypillisenä duplex-titaaniseoksena Gr5:n työstöhaasteet johtuvat kolmesta keskeisestä ominaisuudesta:

1. Kemiallinen herkkyys: Lämpömuodonmuutoksen aikana se reagoi helposti hapen ja typen kanssa muodostaen kalkkia. Yli 900 asteen lämpötiloissa muodostuu hilseilevä, kova ja hauras kerros, mikä lisää pinnan kovuutta ja alentaa sitkeyttä, mikä puolestaan lisää koneistusjännitystä.

2. Monimutkainen mikrorakenne: Mikrorakenteessa on karbideja (Fe-C-yhdisteitä), joiden kovuus on korkea, HV 1100, mutta niiden iskunkestävyys on käytännössä nolla ja ne ovat alttiita mikrohalkeamien leviämiselle.

3. Huono lämmönjohtavuus: Lämmönjohtavuus on vain 1/15 alumiiniseosten ja 1/5 teräksen lämmönjohtavuudesta, ja lämmön diffuusiokyky on vielä pienempi. Tämä vaikeuttaa koneistuslämmön hajoamista, mikä johtaa paikallisten lämpötilojen äkilliseen nousuun.

III. Ohjeet innovaatioille titaaniseosten hiontateknologiassa

Vastatakseen yllä mainittuihin haasteisiin ala on saavuttanut läpimurtoja materiaalien optimoinnin ja prosessiinnovoinnin avulla:

1. Hiontapolton ja halkeilun lieventäminen

• Hiomalaikan valinta: vaihda hartsi-sidostetut alumiinioksidihiomalaikat keraamisilla-piikarbidilla (GC) tai cerium-piikarbidilla varustetuilla hiomalaikoilla vähentääksesi taipumusta materiaalin tarttumiseen.

• Parametriohjaus: Hiomalaikan lineaarinen nopeus Alle tai yhtä suuri kuin 20 m/s, hiontasyvyys enintään 0,02 mm, työkappaleen syöttönopeus 12–16 m/min, tehokkuus ja laatu tasapainotetaan.

• Jäähdytys ja voitelu: Kehitä nanofluid-hiomanesteitä parantamaan sekä lämmönpoistoa että voitelua; kuivahiontaan käytä kiinteillä voiteluaineilla kyllästettyjä hiomalaikkoja.

2. Hiomalaikan tarttumisen fysikaalis-kemiallinen estäminen

• Mekanismitutkimus: Paljasti, että adheesio johtuu titaaniseosten plastisista virtauksista ja leikkausvoimista korkeissa lämpötiloissa; fyysistä adsorptiota voidaan heikentää alentamalla jauhatusalueen lämpötilaa.

• Ratkaisu: otettiin käyttöön matalan-lämpötilan viileä-ilmahiontatekniikka, joka säätelee hiontavyöhykkeen lämpötilaa alle 400 astetta, mikä vähentää merkittävästi tartuntakerroksen paksuutta.

titanium plate grinding titanium cutting board