鈦金屬為什麼難加工
鈦合金的彈性模量小,加工時在徑向力作用下容易產生彎曲變形,引起振動,加大刀具磨損並專影響屬零件的精度。因此,要求工藝系統應具有較好的剛性。冷硬現象嚴重:由於鈦的化學活性大,在高的切削溫度下,很容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,是切削鈦合金時的一個很重要特點。刀具易磨損:毛坯經過沖壓、鍛造、熱軋等方法加工後,形成硬而脆的不均勻外皮,極易造成崩刃現象,使得切除硬皮成為鈦合金加工中最困難的工序。
2. 為什麼鈦金屬不能電解冶煉
二價鈦離子可以置換酸中的氫,因此無法在水溶液中析出金屬鈦,水中的氫會優先獲得電子變成氫氣。
3. tc4鈦合金加工難度大嗎
TC4材料的組成為Ti-6Al-4V,屬復於(α+β)型鈦合制金,執行標准:GB/T 2965-2007
TC4沖壓性差,熱塑性良好,可進行各種形式的焊接,焊接接頭強度可達基體金屬強度90%機械加工性能尚好,需要用硬質合金刀具,大走刀量、慢速,充分冷卻耐蝕性能良好,熱穩定性好,是應用廣泛的鈦合金之一。
TC4化學成分如下圖:
4. 鈦合金為什麼難加工
原因如下:
1.
氣體雜質(氧、氮和氫等)對鈦合金的可切削性有很大影響專,因為鈦的化學活屬潑性高,很容易與氣體雜質化合。當溫度超過600度,鈦被氧化,形成脆化層,即所謂「組織α化層」;與氫產生氫脆性;與氮在高溫下形成硬而脆的TiN。
2.
鈦合金塑性小,明顯影響其切削時的塑性變形。鈦合金的變形系數僅為1甚至小於1,而普通碳鋼的變形系數為3左右。切削時切屑與前刀面有極小的接觸面,使接觸區壓力和局部溫度高,刀具磨損快
3.
鈦合金加工時會產生嚴重的加工硬化。
4.
當C>0.2%,鈦合金會形成硬的碳化物,使刀具產生磨粒磨損,使切削性下降。
拓展資料:
鈦是20世紀50年代發展起來的一種重要的結構金屬,鈦合金強度高、耐蝕性好、耐熱性高。20世紀50~60年代,主要是發展航空發動機用的高溫鈦合金和機體用的結構鈦合金。
70年代開發出一批耐蝕鈦合金,80年代以來,耐蝕鈦合金和高強鈦合金得到進一步發展。鈦合金主要用於製作飛機發動機壓氣機部件,其次為火箭、導彈和高速飛機的結構件。
參考資料:搜狗網路-鈦合金
5. 工業純鈦加工難於鈦合金加工對嗎
純鈦切削性能好於鈦合金。
鈦合金切削加工性差的原因:
(1)切削溫度高。鈦合金的內導熱性差,切屑容與前刀面的接觸面積很小,切削溫度約為切削 45 鋼的 2 倍;
(2)鈦合金在 600C以上時,與氣體發生劇烈的化學反應。吸收氣體後鈦合金錶面的硬度明顯上 升,鈦與氧、氮產生間隙固溶體,對刀具有強烈的磨 損作用;
(3)鈦合金的塑性比較低,特別是當和周圍的氣體發生化學反應後,硬度增加,剪切角減小。切屑與前刀面的接觸長度很小,使前刀面上應力增大,刀刃容易發生破損;
(4)鈦合金的彈性模量低,彈性變形大,接近後刀面處工件的回彈量大,所以已加工表面與後刀面 的接觸面積特別大,摩擦也非常嚴重;
(5)粘刀現象嚴重。由於鈦的親和性大、切削溫 度高、刀具與切屑單位面積上的壓力大,加上回彈量 等諸多因素綜合影響,切削時,鈦屑及被切表層與刀 具材料咬合,產生嚴重的粘刀現象,容易引起刀具強烈的粘結磨損。
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6. 鈦合金簡單加工需要什麼條件
1、鈦合金熔融鑄造的方法,你是不可能實現的。沒有真空鑄造設備的,都不能幹成。
2、你專設想的工藝路線完全不屬可行。
3、圖片上的東西,看不出尺寸,所以價格不好估算。但基本加工工藝路線應該是厚鈦板--線切割成型---鑽銑加工---磨床或手工砂輪打磨--手工樹脂輪拋光
7. 金屬鈦並不活潑,為什麼難以製取
樓上胡說八道,金屬越不活潑越容易製取單質,比如金和鉑天然就存在單質,銅的專冶煉溫度比鐵低屬得多,金屬鈦並不是不活潑,相反是很活潑的金屬,其之所以穩定是由於氧化後形成的二氧化鈦非常穩定起到了保護作用,就像鋁一樣,活潑的金屬當然冶煉困難,尤其是其氯化物像氯化鋁那樣是共價化合物無法電離,而二氧化鈦的熔點太高又沒有像冰晶石那樣降低熔點的熔劑,因此難以用電解法製取,只能用更活潑的金屬如鎂等來還原其氯化物。
8. 鈦合金加工都有什麼需要注意的事項
鈦合金具有質量輕、比強度高、耐腐蝕性好等優點,故被廣泛應用在汽車工業中,應用鈦合金最多的是汽車發動機系統。利用鈦合金製造發動機零件有很多好處。但鈦合金的工藝性能差、抗磨性能低,致使切削加工困難、生產工藝復雜,在加工過程中非常容易吸收氫氧氮碳等雜質影響工件質量。鈦合金的硬度只是難於切削加工的一個方面,關鍵在於鈦合金本身化學、物理、力學性能間的綜合對其切削加工性的影響。下面簡單介紹下鈦合金加工需要注意哪些問題:
一、鈦合金切削加工的特點
(1)變形系數小:這是鈦合金切削加工的顯著特點,變形系數小於或接近於1。切屑在前刀面上滑動摩擦的路程大大增大,加速刀具磨損。
(2)切削溫度高:由於鈦合金的導熱系數很小,切屑與前刀面的接觸長度極短,切削時產生的熱不易傳出,集中在切削區和切削刃附近的較小范圍內,切削溫度很高。在相同的切削條件下,切削溫度可比切削不銹鋼時高出一倍以上。
(3)單位面積上的切削力大:由於切屑與前刀面的接觸長度極短,單位接觸面積上的切削力大大增加,容易造成崩刃。同時,由於鈦合金的彈性模量小,加工時在徑向力作用下容易產生彎曲變形,引起振動,加大刀具磨損並影響零件的精度。因此,要求工藝系統應具有較好的剛性。
(4)冷硬現象嚴重:由於鈦的化學活性大,在高的切削溫度下,很容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,是切削鈦合金時的一個很重要特點。
(5)刀具易磨損:毛坯經過沖壓、鍛造、熱軋等方法加工後,形成硬而脆的不均勻外皮,極易造成崩刃現象,使得切除硬皮成為鈦合金加工中最困難的工序。另外,由於鈦合金對刀具材料的化學親和性強,在切削溫度高和單位面積上切削力大的條件下,刀具很容易產生粘結磨損。車削鈦合金時,有時前刀面的磨損甚至比後刀面更為嚴重。
(6)鈦合金材料的導熱系數低:切屑與前刀面的接觸長度極短,切削時產生的熱不易傳出,集中在切削變形區和切削刃附近的較小范圍內,加工時切削刃刃口處會產生極高的切削溫度,將大大縮短刀具壽命。對於鈦合金切削加工來說,在刀具強度和機床功率允許的條件下,切削溫度的高低是影響刀具壽命的關鍵因素,而並非切削力的大小。
二、在切削鈦合金的過程中的注意事項:
(1)由於鈦合金的彈性模量小,工件在加工中的夾緊變形和受力變形大,會降低工件的加工精度;工件安裝時夾緊力不宜過大,必要時可增加輔助支承。
(2)如果使用含氫的切削油,切削過程中在高溫下將分解釋放出氫氣,被鈦吸收引起氫脆;也可能引起鈦合金高溫應力腐蝕開裂。
(3)切削油中的氯化物使用時還可能分解或揮發有毒氣體,使用時宜採取安全防護措施,切削後應及時用不含氯的清洗劑徹底清洗零件,清除含氯殘留物。
(4)禁止使用鉛或鋅基合金製作的工、夾具與鈦合金接觸,銅、錫、鎘及其合金也同樣禁止使用。
(5)與鈦合金接觸的所有工、夾具或其他裝置都必須潔凈;經清洗過的鈦合金零件,要防止油脂或指印污染,否則以後可能造成鹽(氯化鈉)的應力腐蝕。
(6)一般情況下切削加工鈦合金時沒有發火危險,只有在微量切削時,切下的細小切屑才有發火燃燒現象。為了避免火災,除大量澆注切削油進行冷卻之外,還應防止切屑在機床上堆積,刀具用鈍後立即進行更換,或降低切削速度,加大進給量以加大切屑厚度。
以上就是鈦合金切削工藝的注意事項,制定嚴謹的工藝流程操作方案有利於提高生產效率,降低企業的綜合生產成本。
9. 鈦金屬如何磨削
鈦金屬外觀似鋼抄,具有銀灰光譯,襲是一種過渡金屬,在過去一段時間內人們一直認為它是一種稀有金屬。鈦並不是稀有金屬,鈦在地殼中約占總重量的0.42%,是 銅、鎳、鉛、鋅的總量的16倍。在金屬世界裡排行第七,含鈦的礦物多達70多種。鈦的強度大,密度小,硬度大,熔點高,抗腐蝕性很強;高純度鈦具有良好的可塑性,但當有雜質存在時變得脆而硬。
工業上制金屬鈦採用金屬熱還原法還原四氯化鈦。將TiO2(或天然的金紅石)和炭粉混合加熱至1000~1100K,進行氯化處理,並使生成的TiCl4,蒸氣冷凝。
TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO-
在1070K 用熔融的鎂在氬氣中還原TiCl4可得多孔的海綿鈦:
TiCl4+2Mg=2MgC12+Ti
這種海綿鈦經過粉碎、放入真空電弧爐里熔煉,最後製成各種鈦材。
10. 為什麼鈦製品比鈦金屬貴多
鈦很難機械加工來。這東西其實並不硬自,但是很「黏」。我用銼刀銼鈦-64的刀柄,銼刀的紋路很快就被挫下來的渣渣填滿了。據說,由於速度低了鈦根本削不動,速度高了太熱的話鈦會氧化,普通的加工中心根本沒法加工鈦合金製品。。。。。。。
鈦用來做眼鏡更是難上加難。鏡框的構架都很細,需要大量的精細的加工,對於鈦這種特別難加工的物質來說絕對是個大挑戰。此外,鈦合金鏡框還涉及到鈦合金焊接技術,這技術難度更大