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钛合金可切削性的研究及加工刀具设计

来源:工具技术  作者: 沈兴东 张鑫
      1.引言

      钛及钛合金不仅是制造飞机、导弹、火箭等航天器的重要结构材料,而且在机械工程、海洋工程、生物工程及化学工程中的应用也日益广泛。如在阀门制造中,将不锈钢阀门与钛制阀门同时在酸性介质中使用,钛制阀门具有更好的使用寿命。

      在钛中加入合金元素形成钛合金,其强度显著提高,σb可从350~700MPa提高到1200MPa,因此在工业上应用钛合金的意义更具重要性。通常按使用状态下的组织将钛合金分为α钛合金(以TA表示)、β钛合金和(α+β)钛合金(以TC表示)三类,三种钛合金中最常用的是α钛合金和(α+β)钛合金。由于钛合金可切削性极差,因此给实际应用带来很多困难。笔者从钛合金的相对可切削性研究出发,根据多年生产经验提出较实用的刀具,供读者应用时参考。

      2.钛合金可切削性的研究

      若以45号钢的可切削性为100%,则钛合金的可切削性约为20~40%,其可切削性比不锈钢差,但比高温合金稍好。在钛合金中又按β型钛合金、α+β型钛合金、α型钛合金为序其可切削性逐步改善,而纯钛的可切削性最好。即在一般情况下,材料硬度愈高,加入合金元素越多,材料的可切削性越差。加工钛合金时,若材料硬度小于HB 300将会出现强烈粘刀现象,而硬度大于HB370时加工又极其困难,因此最好使钛合金材料的硬度在HB300~370之间。

      2.1 钛合金切削机理的研究

      (1)气体杂质的影响

      各种气体杂质对于钛合金的可切削性有很大影响,其中最显著的是氧、氢和氮;钛合金的可切削性随着气体在钛合金中的含量增加而恶化。

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标签:责任编辑:admin  时间:2018-12-24  点击:

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