为什么钛合金加工硬化严重
1. 钛金属如何磨削
钛金属外观似钢抄,具有银灰光译,袭是一种过渡金属,在过去一段时间内人们一直认为它是一种稀有金属。钛并不是稀有金属,钛在地壳中约占总重量的0.42%,是 铜、镍、铅、锌的总量的16倍。在金属世界里排行第七,含钛的矿物多达70多种。钛的强度大,密度小,硬度大,熔点高,抗腐蚀性很强;高纯度钛具有良好的可塑性,但当有杂质存在时变得脆而硬。
工业上制金属钛采用金属热还原法还原四氯化钛。将TiO2(或天然的金红石)和炭粉混合加热至1000~1100K,进行氯化处理,并使生成的TiCl4,蒸气冷凝。
TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO-
在1070K 用熔融的镁在氩气中还原TiCl4可得多孔的海绵钛:
TiCl4+2Mg=2MgC12+Ti
这种海绵钛经过粉碎、放入真空电弧炉里熔炼,最后制成各种钛材。
钛合金的弹性模量小,加工时在径向力作用下容易产生弯曲变形,引起振动,加大刀具磨损并专影响属零件的精度。因此,要求工艺系统应具有较好的刚性。冷硬现象严重:由于钛的化学活性大,在高的切削温度下,很容易吸收空气中的氧和氮形成硬而脆的外皮;同时切削过程中的塑性变形也会造成表面硬化。冷硬现象不仅会降低零件的疲劳强度,而且能加剧刀具磨损,是切削钛合金时的一个很重要特点。刀具易磨损:毛坯经过冲压、锻造、热轧等方法加工后,形成硬而脆的不均匀外皮,极易造成崩刃现象,使得切除硬皮成为钛合金加工中最困难的工序。
3. 钛合金打0.5的孔怎么处理
如果合金钻头不行。
有一种加工方式叫水刀。
4. 钛合金为什么难加工
原因如下:
1.
气体杂质(氧、氮和氢等)对钛合金的可切削性有很大影响专,因为钛的化学活属泼性高,很容易与气体杂质化合。当温度超过600度,钛被氧化,形成脆化层,即所谓“组织α化层”;与氢产生氢脆性;与氮在高温下形成硬而脆的TiN。
2.
钛合金塑性小,明显影响其切削时的塑性变形。钛合金的变形系数仅为1甚至小于1,而普通碳钢的变形系数为3左右。切削时切屑与前刀面有极小的接触面,使接触区压力和局部温度高,刀具磨损快
3.
钛合金加工时会产生严重的加工硬化。
4.
当C>0.2%,钛合金会形成硬的碳化物,使刀具产生磨粒磨损,使切削性下降。
拓展资料:
钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属,钛合金强度高、耐蚀性好、耐热性高。20世纪50~60年代,主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金。
70年代开发出一批耐蚀钛合金,80年代以来,耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件,其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。
参考资料:搜狗网络-钛合金
5. 什么是加工硬化性
加工硬化性是指金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高回,而塑性和韧性降低答的现象。又称冷作硬化。产生原因是,金属在塑性变形时,晶粒发生滑移,出现位错的缠结,使晶粒拉长、破碎和纤维化,金属内部产生了残余应力等。
如在切削加工中,加工硬化使工件表层脆而硬,再切削时增加切削力,加速刀具磨损等。但有利的一面是,它可提高金属的强度、硬度和耐磨性,特别是对于那些不能以热处理方法提高强度的纯金属和某些合金尤为重要。
我的个人经验高一般的硬度钢和铝合金的加工硬化性比较低。钛合金,高锰钢,不锈钢等的加工硬化性比较高。
6. 何谓加工硬化对金属塑性有何影响
加工硬化就是随着冷变形程度的增加,金属材料强度和硬度指标都有所提高专,金属材料在再结属晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高,阻碍金属的进一步变形,而塑性和韧性降低的现象。
产生原因是,金属在塑性变形时,晶粒发生滑移,出现位错的缠结,使晶粒拉长、破碎和纤维化,金属内部产生了残余应力等。加工硬化会使金属塑性下降。
(6)为什么钛合金加工硬化严重扩展阅读:
影响表面层加工硬化的因素如下:
(1)切削力。切削力越大,塑性变形越大,硬化程度也越大,硬化层深度也越大。因此,增大进给量切削深度和减小前角,都会增丈切削力,使加工硬化严重。
(2)切削温度。切削时产生的热最会对工件的表面层硬化产生软化作用,因此切削温度越高,表面层的加工硬化恢复程度就越大。
(3)变形速度(切削速度)。变形速度很快时,工件接触时间短,塑性变形不充分,因此硬化程度将降低。
(4)工件材料硬度低、塑性大时切削加工的表面层加工硬化现象严重。
7. 一个关于机械加工的问题,为什么钛合金难加工
钛合金的难切削来加工性,影响材自料切削加工性的主要因素,一般引起难加工材料切削加工性差的原因主要有以下几种可能因素:材料中含有硬度很高的质点;硬度或高温硬度高;加工硬化大;导热性差,切削温度高;材料强度大,特别是高温强度大;易与刀具粘接;化学活性大;被子加工材料可能由于上述一种或几种因素的影响,造成其切削加工性差。
8. 加工后,零件表面层为什么会产生加工硬化和残余应力
首先明确下强度的概念:强度是指材料或结构在不同的环境条件下承受外载荷内的能力。
机械加工的过容程会使材料内部位错增加、缠结,使得材料抵抗外力的变形能力增加,同时晶格畸变,产生的残余应力也是阻碍位错运动使得材料抗外力变形能力增强。
9. 钛合金加工用什么切削液好
钛合金为什么难加工?
(1)变形系数小:这是钛合金切削加工的显著特点,变形系数小于或接近于1。切屑在前刀面上滑动摩擦的路程大大增大,加速刀具磨损。
(2)切削温度高:由于钛合金的导热系数很小,切屑与前刀面的接触长度极短,切削时产生的热不易传出,集中在切削区和切削刃附近的较小范围内,切削温度很高。在相同的切削条件下,切削温度可比切削45号钢时高出一倍以上。
(3)单位面积上的切削力大:主切削力比切钢时约小20%,由于切屑与前刀面的接触长度极短,单位接触面积上的切削力大大增加,容易造成崩刃。同时,由于钛合金的弹性模量小,加工时在径向力作用下容易产生弯曲变形,引起振动,加大刀具磨损并影响零件的精度。
(4)冷硬现象严重:由于钛的化学活性大,在高的的切削温度下,很容易吸收空气中的氧和氮形成硬而脆的外皮;同时切削过程中的塑性变形也会造成表面硬化。
(5)刀具易磨损:毛坯经过冲压、锻造、热轧等方法加工后,形成硬而脆的不均匀外皮,极易造成崩刃现象,使得切除硬皮成为钛合金加工中最困难的工序。另外,在切削温度高和单位面积上切削力大的条件下,刀具很容易产生粘结磨损。
选择钛合金加工切削液的理由?
加工钛合金的切削液,除了极压乳化液除冷却性能好之外,还具备良好的极压润滑性,可明显延长刀具使寿命,提高切削效率,使用水基切削液要注意机床导轨面的保养。中联邦钛合金加工切削液是由多种矿物油及活性添加剂、油性剂、防锈剂和专用传热添加剂等经科学配方调和而成。
具有润滑性好,冷却性好,清洗防锈性能优异等特点,能提高工件光洁度及提升工作效率,抗菌性好,使用寿命长。
10. 为保证钛合金具有稳定的力学性能应采用的退火方法是
钛合抄金的热处理兼有钢和铝合金热处理的特点,原则上钢的热处理都可用到钛合金上,但目前用得较成熟的是退火、淬火和时效. 退火 退火的目的是消除应力(去应力退火)或消除加工硬化及稳定组织(高温退火). 去应力退火是在再结晶温度以下进行的,以便消除机械加工及焊接残余应力.对于大多数合金,退火温度为450~650℃,焊接件保温2~12h后空冷,机加工件保温1~2h后空冷.工业纯钛再结晶温度采用550~690℃,其合金再结晶温度则选用750~800℃,保温1~3h后空冷. 高温退火是在再结晶温度以上进行的.对于大多数钛合金退火温度为650~850℃,冷却速度决定于合金的种类.高温退火后,合金的组织稳定,并能获得良好的综合力学性能,所以目前大多数钛合金都在退火状态使用.