เครื่องมือตัดโลหะผสมแข็งเคลือบ
คุณสมบัติต่างๆ ของไทเทเนียมทำให้เป็นวัสดุส่วนประกอบที่น่าสนใจอย่างมาก, แต่คุณสมบัติหลายอย่างเหล่านี้ยังส่งผลต่อความสามารถในการแปรรูปด้วย. โลหะผสมไทเทเนียมที่ใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรมคือโลหะผสมไทเทเนียมแบบสองเฟส, กล่าวคือ (ข) โลหะผสมไทเทเนียม. TC4 และ TC6 มักใช้ในอุปกรณ์เสริมเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์การบิน, โดยที่ TC4 เป็นตัวแทนทั่วไปของโลหะผสมประเภทนี้.
คุณสมบัติต่างๆ ของไทเทเนียมทำให้เป็นวัสดุส่วนประกอบที่น่าสนใจอย่างมาก, แต่คุณสมบัติหลายอย่างเหล่านี้ยังส่งผลต่อความสามารถในการแปรรูปด้วย. โลหะผสมไทเทเนียมที่ใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรมคือโลหะผสมไทเทเนียมแบบสองเฟส, กล่าวคือ (ข) โลหะผสมไทเทเนียม. TC4 และ TC6 มักใช้ในอุปกรณ์เสริมเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์การบิน, โดยที่ TC4 เป็นตัวแทนทั่วไปของโลหะผสมประเภทนี้. วัสดุโลหะผสมไทเทเนียมมีความแข็งสูง, ประสิทธิภาพการตัดต่ำ, และมีแนวโน้มที่จะทำงานหนักขึ้น, ซึ่งทำให้ตัดได้ยาก. AVIC West Control ได้ทำการวิจัยเชิงลึกเกี่ยวกับชิ้นส่วนที่ทำจากวัสดุ TC4 ในโลหะผสมไทเทเนียม, โดยเฉพาะในกระบวนการกลึง, และได้รับประสบการณ์บางอย่าง.
ประการแรก, โมดูลัสยืดหยุ่นของโลหะผสมไททาเนียมมีขนาดเล็ก, โดยที่ TC4 มีโมดูลัสยืดหยุ่น E=110GPa, ซึ่งเป็นประมาณครึ่งหนึ่งของเหล็ก. นอกจากนี้, ค่าการนำความร้อนต่ำ, ส่งผลให้เกิดการเสียรูปยืดหยุ่นอย่างมากของชิ้นงานที่เกิดจากแรงตัด. ในเวลาเดียวกัน, แรงตัดสูงและเข้มข้นจะถูกสร้างขึ้นในระหว่างกระบวนการตัดเฉือน. สิ่งนี้สามารถทำให้เกิดการสั่นสะเทือนและการสั่นสะเทือนได้ง่ายระหว่างการตัด, ลดความแม่นยำของชิ้นงาน. ดังนั้น, จำเป็นต้องปรับปรุงความแข็งแกร่งของระบบการตัดเฉือน.
ประการที่สอง, อุณหภูมิสูงในท้องถิ่นที่เกิดจากโลหะผสมไทเทเนียมในระหว่างการตัดทำให้ไทเทเนียมดูดซับออกซิเจนและไนโตรเจนจากบรรยากาศได้ง่าย, จึงเกิดเป็นผิวหนังชั้นนอกที่แข็งและเปราะ. ซึ่งจะทำให้งานแข็งตัวบนพื้นผิวการตัดเฉือนของชิ้นงาน, และความเร็วในการชุบแข็งงานรวดเร็ว, ทำให้เกิดรอยขีดข่วนร้ายแรงบนพื้นผิวเครื่องมือ, ซึ่งมีแนวโน้มที่จะบิ่นในระหว่างกระบวนการตัด.
นอกจากนี้, คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของวัสดุโลหะผสมไททาเนียมทำให้เข้ากันได้สูงกับชิ้นงานในระหว่างการตัด. เมื่อเครื่องมือตัดสัมผัสกับชิ้นงานระหว่างการตัด, มันมีแนวโน้มที่จะเกาะติด, เพิ่มแรงเสียดทานระหว่างเครื่องมือกับชิ้นงาน และสร้างความร้อนในการตัดจำนวนมาก. ความร้อนในการตัดจำนวนมากที่เกิดขึ้นเป็นผลให้ไม่สามารถกระจายผ่านเศษได้ทันเวลา, ลดอายุการใช้งานของเครื่องมือลงอย่างมาก. ดังนั้น, เครื่องมือตัดสำหรับการแปรรูปโลหะผสมไทเทเนียมต้องมีความแข็งทางความร้อนสูง.
การแปรรูปโลหะผสมไทเทเนียมที่นี่ถือได้ว่าเป็นวิศวกรรมที่เป็นระบบ, ซึ่งต้องพิจารณาจากหลายมุมมอง เช่น อุปกรณ์ในการประมวลผล, เครื่องมือตัด, พารามิเตอร์การตัด, สารหล่อเย็น, ฯลฯ. In terms of processing equipment, titanium alloy processing requires machine tools with good processing performance and sufficient cooling, so CNC lathes with high processing accuracy are selected for processing equipment. The spindle vibration is minimal during processing, and the processing stability is good.
The tool materials used for titanium alloy processing have good hardness and wear resistance, excellent heat resistance, high strength and toughness at high temperatures, as well as certain impact and damage resistance. Tools that meet the above requirements include ceramic tools, coated hard alloy tools, cubic boron nitride tools (CBN), and diamond-like carbon tools (PCD). Among them, coated hard alloy cutting tools are inexpensive, have good thermal conductivity and high hardness, and also perform well in red hardness and toughness. แม้ว่าความต้านทานความร้อนและความเสถียรทางเคมีจะด้อยกว่าเซรามิกก็ตาม, ลูกบาศก์โบรอนไนไตรด์ (CBN), และเครื่องมือตัดคล้ายเพชร, มีความทนทานต่อแรงกระแทกและความเสียหายได้สูงกว่าเครื่องมือตัดแบบเซรามิกและเพชร. ดังนั้น, มันกลายเป็นเครื่องมือตัดที่นิยมใช้สำหรับการแปรรูปโลหะผสมไทเทเนียม.
