鈦材在切削加工時(shí)應(yīng)注意到鈦的如下特性:
①鈦的摩擦系數(shù)大,在切削過(guò)程中切屑易產(chǎn)生高溫,使刀具磨損加速;
②鈦的熱導(dǎo)率小,切屑堅(jiān)韌不卷曲,與刀尖摩擦所產(chǎn)生的熱量幾乎全部集中在刀刃和刀具的前傾面上,使刀刃燒損,因此進(jìn)刀量不宜太小,切削速度不宜過(guò)高,否則容易粘刀和細(xì)鈦屑燃燒而造成事故;
③由于鈦的彈性模量小,對(duì)細(xì)長(zhǎng)工件進(jìn)行深切削時(shí)易產(chǎn)生撓曲,工件易離開(kāi)刀具,故在加工中需安裝防振架;
④鈦具有高溫活性,在加工過(guò)程中易導(dǎo)致工件表面污染;
⑤由于鈦中含有硬度較高的氧化物、氮化物和碳化物,所以在切削加工中易導(dǎo)致刀具切削刃很快磨損;
⑥切削鈦時(shí),切削力較小,切削加工不易產(chǎn)生刀痕,因此能夠進(jìn)行表面光潔度較高的加工。
鈦和鈦合金的壓力加工為什么比碳鋼困難?如何克服這些困難?
鈦材的壓力加工比碳鋼困難,是由鈦材的下列特性所決定:
a. 屈服強(qiáng)度高,所需的變形壓力較大;
b. 屈強(qiáng)比大,允許的塑性變形范圍很窄,冷加工時(shí)易產(chǎn)生裂紋;
c. 屈服強(qiáng)度與彈性模量的比值大,故在冷態(tài)下壓力加工時(shí)回彈量較大;
d. 相對(duì)延伸率和相對(duì)斷面收縮率低,對(duì)壓力加工變形不利;
e. 各向異性,特別是面內(nèi)異性和表面異性對(duì)成形性有不良影響;
f. 對(duì)變形速度敏感;
g. 對(duì)切口和表面缺陷的敏感性高;
h. 與其他金屬的親和力強(qiáng),摩擦系數(shù)大,成形時(shí)易被劃傷和粘模;
i. 鈦比鋼的線(xiàn)膨脹系數(shù)小,熱成形時(shí)易卡在模具內(nèi);
j. 冷加工硬化傾向較大;
k. 加熱時(shí)具有高塑性,在400℃以上時(shí),易被污染,降低其塑性:
為了克服鈦和鈦合金在壓力加工時(shí)出現(xiàn)的困難,首先必須根據(jù)零件形狀的復(fù)雜程度和精度要求,選擇合適的壓力加工溫度,如制造形狀不復(fù)雜的零件,可在冷態(tài)下加工;制造形狀復(fù)雜、且毛坯變形大的零件,宜采用高溫加熱的壓力加工。其次就是模具設(shè)計(jì)要合理,潤(rùn)滑劑選擇要恰當(dāng)。若采用煤氣爐加熱,爐內(nèi)應(yīng)保持微氧化性氣氛,且火焰不能直接噴在工件上。
