Właściwości przetwórcze tytanu i stopów tytanu

Właściwości przetwórcze tytanu i stopów tytanu

1. Wydajność obróbki

Stop tytanu ma wysoką wytrzymałość i twardość, dlatego sprzęt do obróbki musi mieć dużą moc, a formy i narzędzia powinny mieć wysoką wytrzymałość i twardość.Podczas skrawania powierzchnia styku wióra z powierzchnią natarcia jest niewielka, a naprężenia na wierzchołku narzędzia duże.Ze względu na niski moduł sprężystości stopu tytanu, przedmiot obrabiany ma duże odbicie podczas skrawania, co może łatwo spowodować nasilenie zużycia powierzchni przyłożenia narzędzia i deformację przedmiotu obrabianego;aktywność chemiczna stopu tytanu jest bardzo wysoka w wysokiej temperaturze i łatwo reaguje z zanieczyszczeniami gazowymi, takimi jak wodór i tlen w powietrzu.Reakcja chemiczna tworzy stwardniałą warstwę, która dodatkowo pogarsza zużycie narzędzia;przy skrawaniu stopów tytanu materiał przedmiotu obrabianego łatwo wiąże się z powierzchnią narzędzia, co w połączeniu z wysoką temperaturą skrawania powoduje, że narzędzie jest podatne na zużycie dyfuzyjne i adhezyjne.

2. Wydajność szlifowania

Właściwości chemiczne stopu tytanu są żywe i łatwo jest być kompatybilnym i przylegać do ścierniwa w wysokiej temperaturze, co zablokuje ściernicę, powodując zwiększone zużycie ściernicy, zmniejszoną wydajność szlifowania i trudne do zagwarantowania dokładność szlifowania.Stop tytanu charakteryzuje się dużą wytrzymałością i ciągliwością, co utrudnia oddzielanie resztek szlifierskich podczas szlifowania, zwiększa siłę szlifowania, a co za tym idzie zwiększa pobór mocy szlifowania.Stop tytanu ma niską przewodność cieplną, małe ciepło właściwe i powolne przewodzenie ciepła podczas szlifowania, co powoduje akumulację ciepła w obszarze łuku szlifierskiego, co powoduje gwałtowny wzrost temperatury obszaru szlifowania.

3. Wydajność wytłaczania

Podczas wytłaczania tytanu i stopów tytanu wymagana jest wysoka temperatura wytłaczania i duża prędkość wytłaczania, aby zapobiec nadmiernemu spadkowi temperatury, a jednocześnie należy maksymalnie skrócić czas kontaktu między wysokotemperaturowym kęsem a formą.Ze względu na niską przewodność cieplną stopu tytanu, po spadku temperatury powierzchni ciepło wewnętrznego kęsa nie może zostać przeniesione na powierzchnię w celu uzupełnienia w czasie i pojawi się warstwa utwardzona powierzchniowo, utrudniając dalsze odkształcanie.Jednocześnie wystąpi duży gradient temperatury między warstwą powierzchniową a warstwą wewnętrzną.Nawet jeśli da się go uformować, łatwo spowoduje deformację i nierówną strukturę.

4. Wydajność kucia

Stopy tytanu są bardzo wrażliwe na parametry procesu kucia.Zmiany temperatury kucia, odkształcenia, odkształcenia i szybkości chłodzenia będą powodować zmiany w mikrostrukturze i właściwościach stopów tytanu.W celu lepszej kontroli mikrostruktury i właściwości odkuwek, w ostatnich latach w produkcji kucia stopów tytanu szeroko stosowane są zaawansowane technologie kucia, takie jak kucie matrycowe na gorąco i kucie izotermiczne.Konwencjonalne kucie musi być wykonywane przy minimalnym chłodzeniu wewnątrz matrycy kuźniczej.Istotny wpływ na podatność na kucie stopów tytanu ma również zawartość pierwiastków śródmiąższowych (takich jak O, N, C).

5. Wykonanie procesu odlewania

Ze względu na wysoką aktywność chemiczną tytanu i stopów tytanu łatwo jest gwałtownie reagować z N, O i N w powietrzu oraz łatwo wchodzi w reakcje chemiczne z materiałami ogniotrwałymi powszechnie stosowanymi w odlewnictwie.Odlewanie tytanu i stopów tytanu, zwłaszcza odlewanie precyzyjne jest znacznie trudniejsze niż odlewanie precyzyjne aluminium i stali i wymaga specjalnych środków do jego realizacji.Skład chemiczny stopu musi być dostosowany do wymagań procesu odlewania.