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鈦合金為什么這么難切?

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摘要:鈦合金具有密度小、強度高、耐腐蝕等優點,因此在航空、航天、發電設備、核能、船舶、化工、醫療器械等領域中得到了越來越廣泛的應用。
一般應選用極壓乳化液來冷卻,流量應充足
 
鈦合金具有密度小、強度高、耐腐蝕等優點,因此在航空、航天、發電設備、核能、船舶、化工、醫療器械等領域中得到了越來越廣泛的應用。
 
鈦合金難切削原因
 
①鈦屑易燃:在高溫下(600C),鈦屑容易燃燒。
②導熱性差:鈦合金的導熱系數小,僅為45鋼的1/6-1/7,而且密度小,切削熱量集中在切削刃附近,刃區溫度高,刀具磨損劇烈。
③化學親合力大:與含Ti的硬質合金粘結嚴重,而很多刀具的涂層都含Ti。
④彈性模量?。杭s為45鋼的彈性模量的1/2,故彈性恢復大,摩擦嚴重。同時,工件也容易發生裝夾變形。
⑤冷硬現象嚴重:鈦的化學活性大,在高的切削溫度下,很易吸收空氣中的氧和氮,形成硬而脆的外皮,同時切削過程中的塑性變形也會造成表面硬化。冷硬現象不僅會降低零件的疲勞強度,而且能加劇刀具磨損。
⑥刀屑接觸長度短:鈦合金的切屑在空氣中的氧和氮的作用下,會形成硬脆的化合物,使切屑成短碎片狀,因而刀屑接觸長度很短,切削力和切削熱集中在切削刃附近,刀具容易崩刃。
 
 
切削鈦合金具體措施
 
刀具材料選擇:選用不含Ti的YG類(ISO的K類)硬質合金,例如金剛石和立方氮化硼刀具。
 
刀具幾何參數選擇:刀具前角及主偏角應較小,并須磨出適當的刀尖圓弧,后角應較大。
 
切削用量選擇:選用較低的切削速度、較大的進給量和背吃刀量。
 
冷卻潤滑:一般應選用極壓乳化液來冷卻,流量應充足。但若對零件的疲勞強度要求較高時,則切削液中不應含有硫、氯,此時應選用普通乳化液。如使用含氯的切削液,切削過程中在高溫下將會釋放出氫氣,被鈦吸收,引起氫脆,也可能引起鈦合金高溫應力腐蝕開裂。
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