Знаете ли вы свойства титановых сплавов и процессы шлифования? - Новости

Характеристики обработки и проблемы шлифования, связанные ститановые сплавыобусловлены их уникальными физическими и химическими свойствами; однако благодаря интеграции материаловедения, трибологии и производственных технологий отрасль постепенно создает эффективную и точную систему обработки, которая обеспечивает критически важную поддержку для производства высококачественного-оборудования.

I. Система классификации титановых сплавов.

Классификация титановых сплавов основана на различиях микроструктуры в отожженном состоянии. Стандартная система классификации была предложена Макгилливреем в 1956 году, которая в первую очередь делит их на три категории:

• Титановые сплавы типа -: в основном состоящие из однофазной структуры, эти сплавы обладают превосходной термостойкостью и сопротивлением ползучести, но имеют низкую пластичность при комнатной температуре. Типичные марки включают Ti-5Al-2,5Sn.

• Титановые сплавы типа -. В основном состоящие из однофазной микроструктуры, эти сплавы могут достигать высокой прочности за счет закалки, но имеют низкую жаростойкость. Типичная марка — TB2.

• Титановые сплавы типа + -. Обладая двухфазной микроструктурой, сочетающей в себе прочность и ударную вязкость, Gr5 (Ti-6Al-4V) является наиболее широко используемым. Алюминий стабилизирует фазу, а ванадий стабилизирует фазу, что обеспечивает идеальное сочетание комплексных свойств

Эрти.

II. Характеристики обработки титанового сплава Gr5

Поскольку Gr5 является типичным дуплексным титановым сплавом, проблемы его обработки обусловлены тремя ключевыми характеристиками:

1. Химическая чувствительность: во время термической деформации он легко вступает в реакцию с кислородом и азотом, образуя окалину. При температуре выше 900 градусов образуется чешуйчатый, твердый и хрупкий слой, что приводит к увеличению твердости поверхности и снижению пластичности, что, в свою очередь, увеличивает напряжения при обработке.

2. Сложная микроструктура: Карбиды (соединения Fe-C) присутствуют в микроструктуре с высокой твердостью HV 1100, но имеют практически нулевую ударную вязкость и склонны к распространению микротрещин.

3. Плохая теплопроводность: теплопроводность составляет всего 1/15 от алюминиевых сплавов и 1/5 от стали, а коэффициент температуропроводности еще ниже. Это затрудняет рассеивание тепла при механической обработке, что приводит к внезапному повышению местных температур.

III. Направления инноваций в технологии шлифования титановых сплавов

Для решения упомянутых выше проблем отрасль добилась прорыва за счет оптимизации материалов и инноваций в процессах:

1. Уменьшение пригорания и растрескивания при шлифовании

• Выбор шлифовального круга: замените шлифовальные круги из оксида алюминия со смолой-на шлифовальные круги из керамики-карбида кремния (GC) или церия-карбида кремния, чтобы уменьшить тенденцию к прилипанию материала.

• Контроль параметров: линейная скорость шлифовального круга менее или равна 20 м/с, глубина шлифования менее или равна 0,02 мм, скорость подачи заготовки 12–16 м/мин, эффективность и качество балансировки.

• Охлаждение и смазка: Разработка наножидкостей для шлифования, улучшающих как рассеивание тепла, так и смазку; для сухого шлифования используйте шлифовальные круги, пропитанные твердыми смазочными материалами.

2. Физико-химическое подавление прилипания шлифовального круга.

• Исследование механизма: выяснилось, что адгезия возникает из-за пластического течения и сил сдвига титановых сплавов при высоких температурах; физическую адсорбцию можно ослабить за счет снижения температуры в зоне измельчения.

• Решение: принята технология низкотемпературного прохладного-воздушного шлифования, позволяющая контролировать температуру зоны шлифования ниже 400 градусов, что значительно уменьшает толщину адгезионного слоя.

titanium plate grinding titanium cutting board