TC1鈦合金圓棒
TC1 工業(yè)純鈦 TA1、TA2、TA3 鈦合金切削 (2)切削溫度高:由于鈦合金的導熱系數(shù)很小(只相當于45號鋼的1/5~1/7),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(qū)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%,由于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,由于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,加大刀具磨損并影響零件的精度。因此,要求工藝系統(tǒng)應具有較好的剛性。 (4)冷硬現(xiàn)象嚴重:由于鈦的化學活性大,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(xiàn)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、熱軋等方法加工后,形成硬而脆的不均勻外皮,極易造成崩刃現(xiàn)象,使得切除硬皮成為鈦合金加工中困難的工序。另外,由于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后刀面更為嚴重;進給量f0.2mm/r時,前刀面將出現(xiàn)磨損;用硬質合金刀具精車和半精車時,后刀面的磨損以VBmax<0.4mm較合適。 刀具材料 鈦合金主要特征
沖壓性良好。可進行各種形式焊接,焊接性良好。機加工性與工業(yè)純鈦相同??寡趸粤己?br /> 做400℃以下工作的零件。適于各種板材,沖壓和焊接零件
TC2
在350℃下,100h的持久強度在400MPa以上,熱加工有良的塑性。加熱到350-400℃,沒有發(fā)脆傾向,因此,可用其焊接在高溫下工作的零件
做500℃以下工作的零件、焊接件、模鍛件和彎曲加工的零件等
TC4
沖壓性差,熱塑性良好??蛇M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,大走刀量、慢速,充分冷卻。耐蝕性能良好,熱穩(wěn)定性好。是應用廣的鈦合金之一
做400℃以下長期工作的零件
TC5
在350以下穩(wěn)定,在更高的溫度下塑性下降。在熱狀態(tài)下可進行鍛造、沖壓等變形
在350℃以下工作的零件
TC9
熱塑性尚好。機加工性與T合金相同??刮g性高。熱穩(wěn)定性尚好
400℃以下長期工作的零件??芍圃靿簹鈾C盤和葉片
TC10
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%。機械加工性能與T合金相同 。耐蝕性能好。熱穩(wěn)定性較好,熱處理效果顯著,淬透性好,做
沖壓性能優(yōu)良??蛇M行各種形式的焊接,焊接性能良好,焊接接頭可達基體金屬強度的90%。易于鋸和砂輪切割,機械加工性能良好。耐蝕性能優(yōu)良
用于350℃以下、受力小的零件及沖壓成各種復雜形狀的零件。如火電站凝汽器;船用海水腐蝕的管道系統(tǒng)、閥門、泵;化工熱交換器、泵體、蒸餾塔;海水淡化系統(tǒng)、鍍鉑陽極;飛機的骨架、蒙皮、發(fā)動機部件、橫梁等
TA6
具有良好的焊接性能,有較高的蠕變強度,但工藝可塑性較低,可熱狀態(tài)下變形,合金在承受軸向負荷時,對切口沒有敏感性,切削性能尚好
400℃以下工作的零件及焊接件
TA7
沖壓性能差,熱塑性尚好??蛇M行各種形式的焊接,性能良好,焊接接頭強度和塑性可與基體金屬相等。機械加工性能與工業(yè)純鈦相同。耐蝕性良好,高溫熱穩(wěn)定性良好
做500℃以下長期工作的結構件,可做各種模鍛件
TA8
熱塑性良好??蛇M行各種形式焊接,焊接性良好。機加工性與工業(yè)純鈦相同??寡趸粤己?br /> 500℃以下長期工作零件??梢灾圃彀l(fā)動機壓氣機盤和葉片
切削特點
鈦合金的硬度大于HB350時切削加工特別困難,小于HB300時則容易出現(xiàn)粘刀現(xiàn)象,也難于切削。但鈦合金的硬度只是難于切削加工的一個方面,關鍵在于鈦合金本身化學、物理、力學性能間的綜合對其切削加工性的影響。鈦合金有如下切削特點:
(1)變形系數(shù)?。哼@是鈦合金切削加工的顯著特點,變形系數(shù)小于或接近于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。
切削加工鈦合金應從降低切削溫度和減少粘結兩方面出發(fā),選用紅硬性好、抗彎強度高、導熱性能好、與鈦合金親和性差的刀具材料,YG類硬質合金比較合適。由于高速鋼的耐熱性差,因此應盡量采用硬質合金制作的刀具。常用的硬質合金刀具材料有YG8、YG3、YG6X、YG6A、813、643、YS2T和YD15等。涂層刀片和YT類硬質合金會與鈦合金產生劇烈的親和作用,加劇刀具的粘結磨損,不宜用來切削鈦合金;對于復雜、多刃刀具,可選用高釩高速鋼(如W12Cr4V4Mo)、高鈷高速鋼(如W2Mo9Cr4VCo8)或鋁高速鋼(如W6Mo5Cr4V2Al、M10Mo4Cr4V3Al)等刀具材料,適于制作切削鈦合金的鉆頭、鉸刀、立銑刀、拉刀、絲錐等刀具。
鈦合金主要特性;工業(yè)純鈦:工業(yè)純鈦的雜質含量較化學純鈦要多,因此其強度、硬度也稍高,其力學性能及化學性能與不銹鋼相近,比起鈦合金純鈦強度較好,在抗氧化性方面優(yōu)于奧氏體不銹鋼,但耐熱性較差,TA1、TA2、TA3依次雜質含量增高,機械強度、硬度依次增強,但塑性韌性依次下降。
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