Antes, algunos clientes han consultado sobre la aleación de titanio y piensan que el procesamiento de la aleación de titanio es particularmente problemático.Ahora, los colegas del Departamento de Tecnología de RSM compartirán con ustedes por qué creemos que la aleación de titanio es un material difícil de procesar.Debido a la falta de una comprensión profunda de su mecanismo y fenómeno de procesamiento.
1. Fenómenos físicos del procesamiento del titanio.
La fuerza de corte de la aleación de titanio es sólo ligeramente mayor que la del acero con la misma dureza, pero el fenómeno físico del procesamiento de la aleación de titanio es mucho más complejo que el del procesamiento del acero, lo que hace que el procesamiento de la aleación de titanio enfrente grandes dificultades.
La conductividad térmica de la mayoría de las aleaciones de titanio es muy baja, sólo 1/7 de la del acero y 1/16 de la del aluminio.Por lo tanto, el calor generado en el proceso de corte de la aleación de titanio no se transferirá rápidamente a la pieza de trabajo ni se lo llevarán las virutas, sino que se concentrará en el área de corte y la temperatura generada puede alcanzar los 1000 ℃ o más. de modo que el filo de la herramienta pueda desgastarse, agrietarse y generar tumores de acumulación de viruta rápidamente.El filo que se desgasta rápidamente también puede generar más calor en el área de corte, acortando aún más la vida útil de la herramienta.
La alta temperatura producida en el proceso de corte también destruye la integridad de la superficie de las piezas de aleación de titanio, lo que lleva a la disminución de la precisión geométrica de las piezas y a la aparición del fenómeno de endurecimiento por trabajo que reduce seriamente su resistencia a la fatiga.
La elasticidad de la aleación de titanio puede ser beneficiosa para el rendimiento de las piezas, pero en el proceso de corte, la deformación elástica de la pieza de trabajo es una razón importante para la vibración.La presión de corte hace que la pieza "elástica" se separe de la herramienta y rebote, de modo que la fricción entre la herramienta y la pieza es mayor que el efecto de corte.El proceso de fricción también genera calor, lo que agrava la mala conductividad térmica de las aleaciones de titanio.
Este problema se vuelve cada vez más grave cuando se mecanizan piezas de paredes delgadas o con forma de anillo que se deforman fácilmente.No es fácil mecanizar piezas de aleación de titanio de paredes delgadas con la precisión dimensional esperada.A medida que la herramienta empuja el material de la pieza de trabajo, la deformación local de la pared delgada ha excedido el rango elástico y se produce deformación plástica, y la resistencia y dureza del material en el punto de corte aumentan significativamente.En este momento, la velocidad de corte determinada originalmente será demasiado alta, lo que provocará aún más un desgaste brusco de la herramienta.
¡El "calor" es el "culpable" de la dificultad de procesar la aleación de titanio!
2. Consejos de proceso para procesar aleaciones de titanio
Sobre la base de la comprensión del mecanismo de procesamiento de la aleación de titanio, combinado con la experiencia previa, los principales conocimientos tecnológicos para procesar la aleación de titanio son los siguientes:
(1) La hoja con geometría de ángulo positivo se utiliza para reducir la fuerza de corte, el calor de corte y la deformación de la pieza de trabajo.
(2) Mantenga una alimentación estable para evitar el endurecimiento de la pieza de trabajo.La herramienta siempre estará en estado de avance durante el proceso de corte.La cantidad de corte radial ae durante el fresado será del 30% del radio.
(3) Se utiliza fluido de corte de alta presión y gran flujo para garantizar la estabilidad térmica del proceso de mecanizado y evitar el deterioro de la superficie de la pieza de trabajo y el daño de la herramienta debido a una temperatura excesiva.
(4) Mantenga la hoja afilada.La herramienta desafilada es la causa de la acumulación de calor y el desgaste, lo que simplemente conduce al fallo de la herramienta.
(5) En la medida de lo posible, debe procesarse en el estado blando de la aleación de titanio.A medida que el material se vuelve más difícil de procesar después del endurecimiento, el tratamiento térmico mejora la resistencia del material y aumenta el desgaste de la hoja.
(6) Utilice un radio de arco de punta de herramienta grande o un chaflán para cortar y coloque tantas hojas en el corte como sea posible.Esto puede reducir la fuerza de corte y el calor en cada punto y evitar daños locales.Al fresar aleaciones de titanio, la velocidad de corte tiene una gran influencia en la vida útil de la herramienta vc, seguida del corte radial (profundidad de fresado) ae.
3. Manejar los problemas de procesamiento del titanio desde la hoja.
El desgaste de la ranura de la hoja durante el procesamiento de aleaciones de titanio es el desgaste local de la parte posterior y frontal a lo largo de la profundidad de corte, que a menudo es causado por la capa de endurecimiento dejada por el procesamiento anterior.La reacción química y la difusión del material de la herramienta y la pieza de trabajo a una temperatura de procesamiento de más de 800 ℃ es también una de las razones para la formación del desgaste de las ranuras.A medida que las moléculas de titanio de la pieza de trabajo se acumulan delante de la hoja durante el procesamiento, se “soldan” a la hoja bajo alta presión y alta temperatura, formando un tumor de acumulación de viruta.Cuando la viruta acumulada se desprende de la hoja, se retira la capa de carburo cementado de la hoja.Por lo tanto, el procesamiento de aleaciones de titanio requiere materiales de hoja y formas geométricas especiales.
Hora de publicación: 27 de septiembre de 2022