تتمتع سبائك التيتانيوم بخصائص ميكانيكية ممتازة ولكن خصائص المعالجة سيئة، مما يؤدي إلى التناقض بأن آفاق تطبيقها واعدة ولكن معالجتها صعبة. في هذه الورقة، من خلال تحليل أداء القطع المعدني لمواد سبائك التيتانيوم، بالإضافة إلى سنوات عديدة من الخبرة العملية، واختيار أدوات قطع سبائك التيتانيوم، وتحديد سرعة القطع، وخصائص طرق القطع المختلفة، وبدلات التصنيع واحتياطات المعالجة تتم مناقشتها. إنه يوضح آرائي واقتراحاتي بشأن تصنيع سبائك التيتانيوم.
سبائك التيتانيوم لديها كثافة منخفضة، وقوة محددة عالية (القوة / الكثافة)، ومقاومة جيدة للتآكل، ومقاومة الحرارة العالية، وصلابة جيدة، واللدونة وقابلية اللحام. وقد استخدمت سبائك التيتانيوم على نطاق واسع في العديد من المجالات. ومع ذلك، فإن ضعف التوصيل الحراري، والصلابة العالية، ومعامل المرونة المنخفض يجعل من سبائك التيتانيوم مادة معدنية صعبة المعالجة. تلخص هذه المقالة بعض التدابير التكنولوجية في تصنيع سبائك التيتانيوم بناءً على خصائصها التكنولوجية.
المزايا الرئيسية لمواد سبائك التيتانيوم
(1) تتميز سبائك التيتانيوم بالقوة العالية والكثافة المنخفضة (4.4 كجم/dm3) والوزن الخفيف، مما يوفر حلاً لتقليل وزن بعض الأجزاء الهيكلية الكبيرة.
(2) قوة حرارية عالية. يمكن لسبائك التيتانيوم الحفاظ على قوة عالية تحت ظروف 400-500 درجة مئوية ويمكن أن تعمل بثبات، في حين أن درجة حرارة العمل لسبائك الألومنيوم يمكن أن تكون أقل من 200 درجة مئوية فقط.
(3) بالمقارنة مع الفولاذ، فإن المقاومة العالية للتآكل لسبائك التيتانيوم يمكن أن توفر تكلفة التشغيل والصيانة اليومية للطائرات.
تحليل خصائص تصنيع سبائك التيتانيوم
(1) الموصلية الحرارية المنخفضة. الموصلية الحرارية لـ TC4 عند 200 درجة مئوية هي l = 16.8 واط / م، والتوصيل الحراري هو 0.036 كالوري / سم، وهو فقط 1/4 من الفولاذ، 1/13 من الألومنيوم و1/25 من النحاس. في عملية القطع، يكون تبديد الحرارة وتأثير التبريد ضعيفًا، مما يقلل من عمر الأداة.
(2) المعامل المرن منخفض، والسطح المُشكل للجزء به ارتداد كبير، مما يؤدي إلى زيادة مساحة التلامس بين السطح المُشكل والسطح الجانبي للأداة، مما لا يؤثر فقط على دقة الأبعاد الجزء، ولكنه يقلل أيضًا من متانة الأداة.
(3) أداء السلامة أثناء القطع ضعيف. التيتانيوم معدن قابل للاشتعال، وقد تؤدي درجة الحرارة المرتفعة والشرر المتولد أثناء القطع الدقيق إلى حرق رقائق التيتانيوم.
(4) عامل الصلابة. سوف تكون سبائك التيتانيوم ذات قيمة صلابة منخفضة لزجة عند التشغيل الآلي، وسوف تلتصق الرقائق بحافة القطع لوجه أشعل النار للأداة لتشكيل حافة مدمجة، مما يؤثر على تأثير التشغيل الآلي؛ سبائك التيتانيوم ذات قيمة الصلابة العالية تكون عرضة للتقطيع والتآكل للأداة أثناء التشغيل الآلي. تؤدي هذه الخصائص إلى انخفاض معدل إزالة المعادن من سبائك التيتانيوم، وهو 1/4 فقط من معدل إزالة الفولاذ، ووقت المعالجة أطول بكثير من الفولاذ من نفس الحجم.
(5) تقارب كيميائي قوي. لا يمكن للتيتانيوم أن يتفاعل كيميائيًا فقط مع المكونات الرئيسية للنيتروجين والأكسجين وأول أكسيد الكربون والمواد الأخرى الموجودة في الهواء لتكوين طبقة صلبة من TiC وTiN على سطح السبيكة، ولكنه يتفاعل أيضًا مع مادة الأداة تحت درجة الحرارة المرتفعة. الظروف الناتجة عن عملية القطع، مما يقلل من أداة القطع. من المتانة.
وقت النشر: 08 فبراير 2022