涂层硬质合金刀具

涂层硬质合金刀具
钛的各种特性使其成为极具吸引力的部件材料, 但其中许多特性也会影响其可加工性. 工业上常用的钛合金是两相钛合金, 即 (乙) 钛合金. 航空发动机燃油附件常用TC4和TC6, 其中TC4是该类合金的典型代表.

钛的各种特性使其成为极具吸引力的部件材料, 但其中许多特性也会影响其可加工性. 工业上常用的钛合金是两相钛合金, 即 (乙) 钛合金. 航空发动机燃油附件常用TC4和TC6, 其中TC4是该类合金的典型代表. 钛合金材料硬度高, 切削性能差, 并且容易发生加工硬化, 给切割带来困难. 中航西控对钛合金TC4材料零部件进行深入研究, 尤其是在车削加工中, 并获得了一些经验.

首先, 钛合金的弹性模量小, TC4的弹性模量E=110GPa, 大约是钢的一半. 此外, 它的导热系数低, 切削力导致工件产生显着的弹性变形. 同时, 加工过程中会产生高且集中的切削力. 这样很容易引起切削时的振动和震动, 降低工件精度. 所以, 需要提高加工系统的刚性.

第二, 钛合金在切削时产生的局部高温，使钛很容易吸收大气中的氧和氮, 从而形成硬而脆的外皮. 这会引起工件加工表面的加工硬化, 且加工硬化速度快, 导致刀具表面严重划伤, 在切割过程中容易产生崩刃.

此外, 钛合金材料本身的物理和化学特性使其在切削过程中与工件高度相容. 切削时刀具与工件接触时, 很容易粘连, 增加刀具与工件之间的摩擦并产生大量切削热. 由此产生的大量切削热无法通过切屑及时散发, 大大降低刀具的使用寿命. 所以, 加工钛合金的切削刀具必须具有高的热硬度.

这里钛合金的加工可以算是一个系统工程, 这需要从加工设备等多个角度考虑, 切削工具, 切削参数, 冷却液, ETC. 在加工设备方面, 钛合金加工要求机床具有良好的加工性能和充分的冷却, 所以加工设备选用加工精度高的数控车床. 加工过程中主轴振动极小, 加工稳定性好.

钛合金加工所用刀具材料具有良好的硬度和耐磨性, 优异的耐热性, 高温下具有高强度和韧性, 以及一定的抗冲击和抗损坏能力. 满足上述要求的工具包括陶瓷工具, 涂层硬质合金工具, 立方氮化硼工具 (立方氮化硼), 和类金刚石碳工具 (聚碳酸酯). 他们之中, 涂层硬质合金切削刀具价格便宜, 具有良好的导热性和高硬度, 红硬性和韧性也表现良好. 虽然它们的耐热性和化学稳定性不如陶瓷, 立方氮化硼 (立方氮化硼), 和类金刚石切削工具, 与陶瓷和类金刚石刀具相比，它们具有更高的抗冲击性和抗损坏性. 所以, 已成为加工钛合金的首选切削刀具.