Em 1956, McGevellen fez uma distinção estrita entre ligas de titânio baseadas na diferença no estado de renas, e delineou diferentes tipos, principalmente divididos em três categorias: α, β e α+β e outros três tipos de ligas de titânio....
1 Classificação de ligas de titânio
Em 1956, McGevellen fez uma distinção estrita entre ligas de titânio baseadas na diferença no estado de renas, e delineou diferentes tipos, principalmente divididos em três categorias: α, β e α+β e outros três tipos de ligas de titânio.
TC4 (Ti-6Al-4V) pertence à estrutura de fase α+β, que é a liga de titânio com maior quantidade e a liga de titânio com os dados de desempenho mais completos. Alumínio e vanádio são os principais elementos de liga contidos no TC4 (Ti-6Al-4V). , o alumínio é um elemento estabilizador alfa, e o vanádio é um elemento estabilizador beta.
2 Características da tecnologia de processamento
Liga de titânio TC4 é muito difícil de processar. O processo abrangente de liga de titânio e titânio é muito diferente do aço, liga de alumínio e muitos metais pesados em termos de estrutura cristalina, propriedades físicas e propriedades químicas. Os três fatores seguintes determinam que ligas de titânio são metais duros para trabalhar.
(1) Devido à instabilidade de sua composição química. A liga de titânio TC4 reagirá quimicamente com oxigênio e nitrogênio sob deformação térmica, e até mesmo quimicamente reagirá com alguns gases contendo oxigênio, e a reação produzirá pele de óxido presa à superfície da peça de trabalho. Se a temperatura for mais alta, chegará a 900 °C Nos casos acima, a escala de óxido anexada à superfície da peça produzirá escalas, de modo que os elementos de oxigênio e nitrogênio provavelmente penetrarão e difundirão no metal, e eventualmente uma camada de gettering superficial será formada. Maior dureza e menor plasticidade são as características desta camada getter.
(2) O desempenho do cementite na estrutura metalográfica pertence a um complexo composto Fe-C, a dureza Vickers pode chegar ao HV1100 no mais alto, e a dureza do impacto é quase não.
(3) A condutividade térmica não é alta: se a condutividade térmica da liga de titânio for comparada com outras ligas como liga de alumínio, é apenas cerca de 1/15 da liga de alumínio e cerca de 1/5 da de aço. A condutividade térmica e a condutividade térmica das ligas de titânio são muito inferiores às das ligas de alumínio e aços. São apenas cerca de 1/15 daqueles de ligas de alumínio e cerca de 2/7 daqueles de aço. O impacto na qualidade de processamento da superfície de algumas peças de liga de titânio é relativamente grande.
3 Características de moagem
Como a liga de titânio possui propriedades materiais como alta resistência, boa estabilidade térmica, alta resistência à temperatura, alta atividade química, baixa condutividade térmica e baixo módulo elástico, é muito difícil de moer, e é um dos materiais mais difíceis de processar. Desta forma, sua gama de promoção e aplicação é muito limitada, pois o desempenho de moagem de ligas de titânio é muito ruim, e há esses e outros problemas na moagem.
As principais características de moagem da liga de titânio TC4 são as seguintes:
(1) O problema de ligação da roda de moagem é grave. A liga de titânio é aderida à superfície da roda de moagem, e a superfície de ligação é como fumaça. A principal razão é que o material de adesão cai durante o processo de moagem, o que fará com que as partículas abrasivas sejam quebradas e caiam, o que acabará danificando seriamente a roda de moagem.
(2) A força de moagem é grande e a temperatura de moagem é alta. Durante o teste de moagem de grãos únicos, verificou-se que ao moer ligas de titânio, o processo de deslizamento representou uma grande proporção, e o tempo de contato entre os grãos abrasivos e a peça de trabalho foi muito curto, resultando em atrito severo e deformação elástica e plástica severa, e então a liga de titânio é moída em lascas, o que gera muito calor de moagem. Neste momento, a temperatura de moagem pode chegar a cerca de 1500 °C.
(3) A moagem produzirá chips em cascata, principalmente devido à deformação complexa. Os chips em forma de banda são formados principalmente quando moem 45 aços com roda de moagem corundum branca (WA60KV), e chips extrudados laminados são formados principalmente ao moer liga de titânio com roda de moagem de carboneto de silício verde (GC46KV).
(4) Em condições de alta temperatura, a atividade química da liga de titânio TC4 é bastante ativa, e é fácil reagir violentamente com oxigênio, nitrogênio, hidrogênio e outros elementos no ar para formar materiais duros frágeis, como dióxido de titânio, nitreto de titânio e hidreto de titânio. Uma camada metamórfica, que leva a uma redução na plasticidade do TC4.
(5) No processo de moagem de liga de titânio, é afetado por problemas difíceis de resolver, principalmente porque o calor de moagem introduzido na peça de trabalho é difícil de exportar, e é fácil deformar a peça de trabalho, queimá-la e até causar algumas rachaduras. Haverá diferentes graus de rugosidade.
4. Inovação da tecnologia de moagem
4.1 Medidas inibitórias para lidar com queimaduras de moagem e rachaduras
Há alguns problemas ao usar a roda de moagem para processar liga de titânio TC4. O mais grave é o fenômeno da adesão. Devido à alta velocidade, a força de moagem e a temperatura são relativamente altas, o que queimará a superfície e causará rachaduras. Ren Jingxin e outros fizeram algumas pesquisas experimentais para reduzir o fenômeno de queimaduras e rachaduras durante o processamento. Eles sentem que rodas de moagem mais macias podem ser usadas, como carboneto de silício ou rodas de moagem de carboneto de silício cerium em vez de rodas de moagem de corundum, e rodas de moagem de corundum são usadas. Ligação de resina, enquanto a primeira usa ligação cerâmica. E os parâmetros de processamento também devem ser atentos, por exemplo, a velocidade da roda de moagem não deve ser muito rápida, a análise experimental não deve exceder 20 metros por segundo, a profundidade de moagem não deve ser muito, não mais do que 0,02 mm, e a velocidade de movimento da peça de trabalho também é necessária, cerca de 12-16 Em poucos minutos, o fluido de moagem não só deve dissipar bem o calor, mas também enfatizar seu efeito lubrificante, que pode efetivamente suprimir a ocorrência de ligação. Se estiver secando, o lubrificante pode ser encharcado com lubrificante sólido. verpage roda de moagem.
4.2 Fenômeno de desarmamento da roda de moagem em liga de titânio e suas medidas de supressão
Devido à alta temperatura de moagem e grande força normal no processo de moagem das ligas de titânio, ocorrerá uma deformação plástica severa nas ligas de titânio na zona de moagem, e o contato físico entre o abrasivo e o metal ocorrerá. ou adsorção química produz um efeito de ligação; a transferência do metal para ser terra para as partículas abrasivas é causada pela influência da força da tesoura, o que leva à ligação da roda de moagem. Finalmente, os grãos abrasivos estão quebrados. Quando a força de moagem excede a força de ligação entre os grãos abrasivos, os grãos abrasivos e a ligação serão retirados da roda de moagem.
4.3 Moagem de alta velocidade e alta eficiência
Alguns estudiosos realizaram moagem de alta velocidade e alta eficiência de materiais de liga de titânio TC4 na máquina de moagem de ultra-alta velocidade projetada e fabricada pelo Centro Nacional de Pesquisa em Tecnologia de Engenharia de Moagem de Alta Eficiência da Universidade de Hunan. Na pesquisa, foi analisada a lei de influência da força de moagem por unidade e a energia específica de moagem por quantidade de moagem. Se a velocidade linear versus da roda de moagem aumentar, a força de moagem por unidade diminuirá significativamente, mas se a velocidade da tabela vw e a profundidade de moagem ap aumentar, a força de moagem por unidade de área aumentará. Quando a velocidade linear da roda de moagem vs aumenta, a energia específica de moagem aumenta, mas quando a velocidade da mesa vw e a profundidade de moagem ap aumentar, a energia de moagem específica diminui.
