Apa yang membuat titanium alloy grade5 begitu sulit dikerjakan?

Paduan titanium memiliki keunggulan kerapatan rendah, rasio kekuatan tinggi (kekuatan / kerapatan), ketahanan korosi yang baik, tahan panas, ketangguhan dan plastisitas, dll. Ini banyak digunakan di berbagai bidang seperti aerospace, mobil, obat-obatan, barang olahraga dan elektrolisis industri. Namun, konduktivitas termal yang buruk, kekerasan tinggi, modulus elastisitas yang rendah dan karakteristik lainnya membuat paduan titanium menjadi lebih sulit untuk memproses bahan logam. Gr.5 (Ti6AI-4V) adalah nilai paduan titanium yang paling umum digunakan. Hari ini kita akan menganalisis mengapa gr5 sulit dikerjakan.

 

1. Konduktivitas termal rendah

Grade 5 titanium alloy pada 200 ℃ konduktivitas panas l = 16.8 W / m? ℃, koefisien konduktivitas termal adalah 0.036 ℃ / cm, hanya seperempat dari baja, aluminium, 1 / 13 dari 1 / 25 dari tembaga. Panas dalam proses pemotongan paduan titanium tidak akan dengan cepat diteruskan ke benda kerja atau diambil oleh chip, dan aglomerasi di area pemotongan, suhu bisa setinggi 1 000 ℃ di atas, membuat pisau pemotong cepat aus, terbelah, menghasilkan lebih banyak panas dan area pemotongan, semakin mempersingkat masa pakai alat. Temperatur yang tinggi dalam proses pemotongan menghancurkan integritas permukaan bagian paduan titanium pada saat yang sama, yang mengarah pada penurunan presisi geometris komponen dan fenomena pengerasan permesinan yang secara serius mengurangi kekuatan kelelahannya.

2. Modulus elastisitas rendah

Permukaan bagian mesin memiliki ketahanan yang tinggi, yang mengarah pada peningkatan area kontak antara permukaan mesin dan permukaan pemotong, yang tidak hanya mempengaruhi keakuratan dimensi bagian tetapi juga mengurangi daya tahan pahat. Elastisitas paduan titanium mungkin bermanfaat bagi kinerja komponen, tetapi dalam proses pemotongan, deformasi elastisitas benda kerja merupakan penyebab penting getaran. Tekanan pemotongan menyebabkan benda kerja “elastis” meninggalkan pahat dan rebound, sehingga membuat gesekan antara pahat dan benda kerja lebih besar daripada efek pemotongan. Proses gesekan juga menghasilkan panas, memperburuk konduktivitas termal paduan titanium yang buruk. Masalah ini menjadi lebih serius saat mengerjakan bagian berdinding tipis atau annular, yang mudah berubah bentuk. Tidak mudah untuk memproses bagian berdinding tipis dari paduan titanium ke akurasi dimensi yang diharapkan. Karena saat material benda kerja didorong oleh alat, deformasi lokal dari dinding tipis telah melebihi rentang elastis dan deformasi plastis, kekuatan dan kekerasan material titik potong meningkat secara signifikan. Pada titik ini, pemesinan pada kecepatan potong yang ditentukan sebelumnya menjadi terlalu tinggi, yang selanjutnya menghasilkan keausan pahat yang tajam.

3. Kekerasan tinggi

Ketika beberapa paduan titanium dengan nilai kekerasan rendah diproses, viskositas meningkat dan chip menempel pada ujung tombak pemotong untuk membentuk tumor chip, yang mempengaruhi efek pemrosesan. Kekerasan paduan titanium seperti permesinan titanium alloy Grade5 mudah membuat tepi pahat runtuh dan abrasi. Karakteristik ini menghasilkan tingkat pelepasan logam rendah dari paduan titanium, yang hanya 1 / 4 dari potongan baja sementara waktu pemrosesan jauh lebih lama daripada potongan baja dengan ukuran yang sama.

4. Afinitas kimia yang kuat

Titanium tidak hanya dapat bereaksi dengan komponen utama di udara seperti nitrogen, oksigen, karbon monoksida dan zat lain, membentuk lapisan keras TiC dan TiN pada permukaan paduan, tetapi juga bereaksi dengan bahan pahat di bawah kondisi suhu tinggi dihasilkan oleh pemotongan, yang mengurangi daya tahan alat.

5. Performa keamanan yang buruk dalam proses pemotongan

Titanium adalah logam yang mudah terbakar. Suhu tinggi dan percikan sangat mudah terbakar dan jika dinyalakan, hampir tidak mungkin untuk padam selama pemotongan mikro.

 

Dibandingkan dengan sebagian besar bahan logam lainnya, paduan titanium memiliki persyaratan pemrosesan yang lebih tinggi dan lebih banyak pembatasan. Hasil pemesinan yang memuaskan untuk paduan titanium juga dapat diperoleh jika perkakas potong yang tepat digunakan dan perkakas serta konfigurasi mesin dioptimalkan dengan kondisi terbaik sesuai dengan persyaratan pemesinan.