Titaniumlegeringen worden veel gebruikt in ruimtevaart, medische, chemische en vele andere velden vanwege hun hoge sterkte, lage dichtheid, uitstekende corrosieweerstand en goede biocompatibiliteit. Het smeden van titaniumlegeringen is echter een technisch moeilijk proces dat veel uitdagingen met zich meebrengt. In dit artikel zullen we de belangrijkste moeilijkheden in titaniumlegering in detail bespreken.
1. Lage thermische geleidbaarheid
Titaniumlegering heeft een lage thermische geleidbaarheid, slechts 1/7 staal, 1/16 aluminium en 1/25 koper, wat betekent dat in het smedenproces de warmte moeilijk is om snel over te brengen, wat resulteert in een snelle accumulatie van warmte in het snijgebied, waardoor het gereedschap en het gereedschap en sterven zijn om extreem hoge temperaturen te weerstaan, versnelde slijtage en zelfs failliet. Bovendien kunnen hoge temperaturen de oppervlakte -integriteit van titaniumlegeringsonderdelen beschadigen, wat leidt tot verminderde geometrische nauwkeurigheid en, in ernstige gevallen, werkharden, wat hun vermoeidheidssterkte kan aantasten.
Oplossing:
Gebruik hoogwaardige gereedschapsmaterialen, zoals carbide en keramiek, om de hoge temperatuurweerstand en slijtvastheid van het gereedschap te verbeteren.
Gebruik koelvloeistof voor voldoende koeling om de temperatuur in het snijgebied te verlagen en de warmtebouw te minimaliseren.
Optimaliseer het smeedprocesparameters, zoals het verminderen van snijsnelheid en het verhogen van de voedingssnelheid, om de slijtage van het gereedschap te verminderen en de bewerkingsefficiëntie te verbeteren.
2. Lage elasticiteitsmodulus
Titaniumlegering heeft een relatief lage elasticiteitsmodulus en is vatbaar voor elastische vervorming tijdens het smeden, vooral bij het verwerken van dunwandige of ringvormige onderdelen, dit probleem is prominenter. Vanwege het sterke plastische vervormingsvermogen van de titaniumlegering, wanneer het werkstukmateriaal wordt onderworpen aan externe kracht, kan de lokale vervorming het elastische bereik overschrijden, wat resulteert in plastische vervorming. Deze plastische vervorming zal niet alleen de snijdruk verhogen, het werkstuk "elastisch" rebound -fenomeen wordt intensiever, zal de wrijving tussen het gereedschap en het werkstuk verder vergroten, wat resulteert in een verminderde snijefficiëntie en levensduur van het gereedschap.
Oplossing:
Het gebruik van ultrasone bewerkingstechnologie en andere nieuwe bewerkingsmethoden, om de contacttijd tussen het gereedschap en het werkstuk te verkorten om de levensduur van het gereedschap te verlengen.
Optimaliseer het smeedprocesparameters, zoals het verminderen van snijsnelheid, het verhogen van de voedingssnelheid, enz., Om gereedschapsslijtage te verminderen en de bewerkingsefficiëntie te verbeteren.
3. Hechting en hoge trillingskenmerken
Titaniumlegering heeft een sterke affiniteit voor het gereedschap, en het is gemakkelijk om hechting met het gereedschap te produceren tijdens het snijproces, continue chips te vormen en het snijproces te interfereren, wat kan leiden tot gereedschapsschade in ernstige gevallen. Bovendien is de hoge trillingskarakteristieken van het bewerkingsproces van titaniumlegering ook een belangrijke destabiliserende factor, niet alleen de gereedschapsslijtage, maar ook de nauwkeurigheid van de bewerkingsnauwkeurigheid en de oppervlaktekwaliteit ernstig beïnvloed.
Oplossing:
Gebruik hoogwaardige gereedschapsmaterialen, zoals carbide en keramiek, om de hoge temperatuurweerstand en slijtvastheid van het gereedschap te verbeteren.
Neem nieuwe bewerkingsmethoden zoals ultrasone bewerkingstechnologie over om de contacttijd tussen het gereedschap en het werkstuk te verminderen en de levensduur te verlengen.
4. Details
Het smeedproces van titaniumlegering moet ook aandacht besteden aan enkele details. De chemische samenstelling en de microstructuur van grondstoffen van titaniumlegering moeten bijvoorbeeld strikt worden geregeld voordat ze smeden om het bestaan van insluitsels, porositeit en andere defecten te voorkomen; Het smeedproces moet strikt worden geregeld door de verwarmingstemperatuur en het behoud van de warmtebestrijding, om oververhitting of te gaar fenomeen te voorkomen; De smeden moet na de warmtebehandeling tijdig worden uitgevoerd om de restspanning te elimineren en de mechanische eigenschappen van het materiaal te verbeteren.
Oplossing:
Controleer strikt de chemische samenstelling en de microstructuur van grondstoffen van titaniumlegering.
Controleer strikt de verwarmingstemperatuur en het vasthouden van de tijd om het optreden van oververhitting of overweldigend fenomeen te voorkomen.
Voer warmtebehandeling uit in tijd na het smeden om restspanning te elimineren en de mechanische eigenschappen van het materiaal te verbeteren.
Het smeden van titaniumlegering is een technisch moeilijk proces dat een aantal moeilijkheden met zich meebrengt, zoals lage thermische geleidbaarheid, lage elasticiteitsmodulus, hechting en hoge trillingskenmerken. Om deze moeilijkheden te overwinnen, heeft de industrie een reeks effectieve oplossingsstrategieën en technische middelen onderzocht. Door het gebruik van high-performance gereedschapsmaterialen, kan optimalisatie van smeedprocesparameters, het gebruik van koelvloeistof en nieuwe bewerkingsmethoden, evenals strikte controle van de details van het smedenproces, de efficiëntie en kwaliteit van het smeden van titaniumlegering effectief verbeteren.
