為什麼鈦合金加工硬化嚴重
1. 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。
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。
3. 鈦合金打0.5的孔怎麼處理
如果合金鑽頭不行。
有一種加工方式叫水刀。
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. 什麼是加工硬化性
加工硬化性是指金屬材料在再結晶溫度以下塑性變形時強度和硬度升高回,而塑性和韌性降低答的現象。又稱冷作硬化。產生原因是,金屬在塑性變形時,晶粒發生滑移,出現位錯的纏結,使晶粒拉長、破碎和纖維化,金屬內部產生了殘余應力等。
如在切削加工中,加工硬化使工件表層脆而硬,再切削時增加切削力,加速刀具磨損等。但有利的一面是,它可提高金屬的強度、硬度和耐磨性,特別是對於那些不能以熱處理方法提高強度的純金屬和某些合金尤為重要。
我的個人經驗高一般的硬度鋼和鋁合金的加工硬化性比較低。鈦合金,高錳鋼,不銹鋼等的加工硬化性比較高。
6. 何謂加工硬化對金屬塑性有何影響
加工硬化就是隨著冷變形程度的增加,金屬材料強度和硬度指標都有所提高專,金屬材料在再結屬晶溫度以下塑性變形時強度和硬度升高,阻礙金屬的進一步變形,而塑性和韌性降低的現象。
產生原因是,金屬在塑性變形時,晶粒發生滑移,出現位錯的纏結,使晶粒拉長、破碎和纖維化,金屬內部產生了殘余應力等。加工硬化會使金屬塑性下降。
(6)為什麼鈦合金加工硬化嚴重擴展閱讀:
影響表面層加工硬化的因素如下:
(1)切削力。切削力越大,塑性變形越大,硬化程度也越大,硬化層深度也越大。因此,增大進給量切削深度和減小前角,都會增丈切削力,使加工硬化嚴重。
(2)切削溫度。切削時產生的熱最會對工件的表面層硬化產生軟化作用,因此切削溫度越高,表面層的加工硬化恢復程度就越大。
(3)變形速度(切削速度)。變形速度很快時,工件接觸時間短,塑性變形不充分,因此硬化程度將降低。
(4)工件材料硬度低、塑性大時切削加工的表面層加工硬化現象嚴重。
7. 一個關於機械加工的問題,為什麼鈦合金難加工
鈦合金的難切削來加工性,影響材自料切削加工性的主要因素,一般引起難加工材料切削加工性差的原因主要有以下幾種可能因素:材料中含有硬度很高的質點;硬度或高溫硬度高;加工硬化大;導熱性差,切削溫度高;材料強度大,特別是高溫強度大;易與刀具粘接;化學活性大;被子加工材料可能由於上述一種或幾種因素的影響,造成其切削加工性差。
8. 加工後,零件表面層為什麼會產生加工硬化和殘余應力
首先明確下強度的概念:強度是指材料或結構在不同的環境條件下承受外載荷內的能力。
機械加工的過容程會使材料內部位錯增加、纏結,使得材料抵抗外力的變形能力增加,同時晶格畸變,產生的殘余應力也是阻礙位錯運動使得材料抗外力變形能力增強。
9. 鈦合金加工用什麼切削液好
鈦合金為什麼難加工?
(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45號鋼時高出一倍以上。
(3)單位面積上的切削力大:主切削力比切鋼時約小20%,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。
(4)冷硬現象嚴重:由於鈦的化學活性大,在高的的切削溫度下,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。
(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,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。
選擇鈦合金加工切削液的理由?
加工鈦合金的切削液,除了極壓乳化液除冷卻性能好之外,還具備良好的極壓潤滑性,可明顯延長刀具使壽命,提高切削效率,使用水基切削液要注意機床導軌面的保養。中聯邦鈦合金加工切削液是由多種礦物油及活性添加劑、油性劑、防銹劑和專用傳熱添加劑等經科學配方調和而成。
具有潤滑性好,冷卻性好,清洗防銹性能優異等特點,能提高工件光潔度及提升工作效率,抗菌性好,使用壽命長。
10. 為保證鈦合金具有穩定的力學性能應採用的退火方法是
鈦合抄金的熱處理兼有鋼和鋁合金熱處理的特點,原則上鋼的熱處理都可用到鈦合金上,但目前用得較成熟的是退火、淬火和時效. 退火 退火的目的是消除應力(去應力退火)或消除加工硬化及穩定組織(高溫退火). 去應力退火是在再結晶溫度以下進行的,以便消除機械加工及焊接殘余應力.對於大多數合金,退火溫度為450~650℃,焊接件保溫2~12h後空冷,機加工件保溫1~2h後空冷.工業純鈦再結晶溫度採用550~690℃,其合金再結晶溫度則選用750~800℃,保溫1~3h後空冷. 高溫退火是在再結晶溫度以上進行的.對於大多數鈦合金退火溫度為650~850℃,冷卻速度決定於合金的種類.高溫退火後,合金的組織穩定,並能獲得良好的綜合力學性能,所以目前大多數鈦合金都在退火狀態使用.