Charakterystyka profili ze stopów tytanu i aluminium oraz technologia ich obróbki

Profile ze stopu aluminiowo-tytanowego dodają elementy stopowe do czystego tytanu przemysłowego, aby poprawić wytrzymałość tytanu. Stopy tytanu można podzielić na trzy typy: stop tytanu, stop tytanu b i stop tytanu a+b. stop tytanu ab składa się z podwójnych faz aib. Ten typ stopu ma stabilną strukturę, dobrą odporność na odkształcenia w wysokiej temperaturze, wytrzymałość i plastyczność. Można go hartować i starzeć w celu wzmocnienia stopu.

Właściwości użytkowe stopu tytanu odzwierciedlają się głównie w:

1) Wysoka wytrzymałość właściwa. Profile ze stopu aluminiowo-tytanowego mają niską gęstość (4.4kg/dm3) i są lekkie, ale ich wytrzymałość właściwa jest większa niż w przypadku stali o ultrawysokiej wytrzymałości.

2) Wysoka wytrzymałość termiczna. Profile ze stopów aluminiowo-tytanowych charakteryzują się dobrą stabilnością termiczną, a ich wytrzymałość jest około 10 razy większa niż stopów aluminium w temperaturze 300 do 500°C.

3) Wysoka aktywność chemiczna. Tytan może powodować silne reakcje chemiczne z tlenem, azotem, tlenkiem węgla, parą wodną i innymi substancjami zawartymi w powietrzu, tworząc na powierzchni utwardzone warstwy TiC i TiN.

Słaba przewodność cieplna. Stop tytanu ma słabą przewodność cieplną. Przewodność cieplna stopu tytanu TC4 w temperaturze 200℃ wynosi l=16.8W/m·℃, a przewodność cieplna wynosi 0.036 cal/cm·s·℃.

Analiza właściwości obróbczych profili ze stopów aluminiowo-tytanowych

Po pierwsze, przewodność cieplna stopu tytanu jest niska, tylko 1/4 stali, 1/13 aluminium i 1/25 miedzi. Ponieważ rozpraszanie ciepła w obszarze cięcia jest powolne, nie sprzyja to równowadze termicznej. Podczas procesu cięcia rozpraszanie ciepła i efekt chłodzenia są bardzo słabe i łatwo jest wytworzyć wysokie temperatury w obszarze cięcia. Po obróbce części znacznie się odkształcają i odbijają, co powoduje zwiększony moment obrotowy narzędzia tnącego i szybkie zużycie krawędzi. Zmniejszona trwałość. Po drugie, przewodność cieplna stopu tytanu jest niska, co powoduje, że ciepło skrawania gromadzi się na niewielkiej powierzchni wokół narzędzia tnącego i nie jest łatwe do odprowadzenia. Zwiększa się tarcie na powierzchni natarcia, co utrudnia usuwanie wiórów. Ciepło skrawania nie jest łatwe do odprowadzenia, co przyspiesza zużycie narzędzia. Wreszcie stopy tytanu są bardzo aktywne chemicznie i mają tendencję do reagowania z materiałami narzędziowymi podczas obróbki w wysokich temperaturach, tworząc powłoki i dyfuzje, co powoduje zjawiska takie jak sklejanie, spalanie i pękanie.

Dobór materiałów narzędziowych powinien spełniać następujące wymagania:

Wystarczająca twardość. Twardość narzędzia musi być znacznie większa niż twardość stopu aluminiowo-tytanowego.

Wystarczająca wytrzymałość i wytrzymałość. Ponieważ narzędzie tnące podczas cięcia stopu aluminiowo-tytanowego poddawane jest działaniu dużego momentu obrotowego i siły skrawania, musi ono mieć wystarczającą wytrzymałość i wytrzymałość.

Wystarczająca odporność na zużycie. Ze względu na dobrą udarność stopu tytanu, krawędź skrawająca musi być ostra podczas obróbki, dlatego materiał narzędzia musi wykazywać wystarczającą odporność na zużycie, aby zmniejszyć utwardzanie przez zgniot. Jest to ważny parametr przy doborze narzędzi skrawających do obróbki stopów tytanu.

Powinowactwo pomiędzy materiałami narzędziowymi a stopami tytanu jest słabe. Wskutek wysoka aktywność chemiczna stopów aluminiowo-tytanowychnależy zapobiegać tworzeniu się stopu materiału narzędzia ze stopami aluminiowo-tytanowymi poprzez rozpuszczanie i dyfuzję, powodując sklejanie i przypalanie narzędzi.
â € <