1956'da McGevellen, tavlama durumundaki farka dayanarak titanyum alaşımları arasında katı bir ayrım yaptı ve esas olarak üç kategoriye ayrılan farklı türleri tanımladı: α, β ve α +β ve diğer üç tip titanyum alaşımı....
1 Titanyum alaşımlarının sınıflandırılması
1956'da McGevellen, tavlama durumundaki farka dayanarak titanyum alaşımları arasında katı bir ayrım yaptı ve esas olarak üç kategoriye ayrılan farklı türleri tanımladı: α, β ve α +β ve diğer üç tip titanyum alaşımı.
TC4 (Ti-6Al-4V), en büyük miktara sahip titanyum alaşımı ve en eksiksiz performans verilerine sahip titanyum alaşımı olan α+β faz yapısına aittir. Alüminyum ve vanadyum, TC4'te (Ti-6Al-4V) bulunan ana alaşım elementleridir. , alüminyum alfa stabilize edici bir elementtir ve vanadyum bir beta stabilize edici elementtir.
2 İşleme teknolojisi özellikleri
TC4 titanyum alaşımının işlenmesi çok zordur. Titanyum ve titanyum alaşımının kapsamlı süreci, kristal yapı, fiziksel özellikler ve kimyasal özellikler açısından çelik, alüminyum alaşımı ve birçok ağır metalden çok farklıdır. Aşağıdaki üç faktör titanyum alaşımlarını belirler ve çalışmak için sert metallerdir.
(1) Kimyasal bileşiminin kararsızlığı nedeniyle. TC4 titanyum alaşımı, termal deformasyon altında oksijen ve azotla kimyasal olarak reaksiyona girecek ve hatta bazı oksijen içeren gazlarla kimyasal olarak reaksiyona girecek ve reaksiyon, iş parçasının yüzeyine bağlı oksit derisi üretecektir. Sıcaklık daha yüksekse, 900 ° C'ye ulaşacaktır Yukarıdaki durumlarda, iş parçasının yüzeyine tutturulmuş oksit ölçeği ölçekler üretecektir, böylece oksijen ve azot elementlerinin metale nüfuz etmesi ve yayılması muhtemeldir ve sonunda bir yüzey alma tabakası oluşacaktır. Daha yüksek sertlik ve daha düşük plastisite, bu alıcı tabakanın özellikleridir.
(2) Metalografik yapıdaki sementitin performansı karmaşık bir Fe-C bileşiğine aittir, Vickers sertliği en yüksek HV1100'e ulaşabilir ve darbe tokluğu neredeyse hiç değildir.
(3) Isıl iletkenlik yüksek değildir: titanyum alaşımının termal iletkenliği alüminyum alaşımı gibi diğer alaşımlarla karşılaştırılırsa, alüminyum alaşımının sadece 1 / 15'i ve çeliğin yaklaşık 1 / 5'idir. Titanyum alaşımlarının ısıl iletkenliği ve ısıl iletkenliği, alüminyum alaşımları ve çeliklerinkinden çok daha düşüktür. Bunlar alüminyum alaşımlarının sadece 1 / 15'i ve çeliğin yaklaşık 2 / 7'sidir. Bazı titanyum alaşımlı parçaların yüzey işleme kalitesi üzerindeki etkisi nispeten büyüktür.
3 Taşlama özellikleri
Titanyum alaşımı yüksek mukavemet, iyi termal kararlılık, yüksek sıcaklık mukavemeti, yüksek kimyasal aktivite, düşük termal iletkenlik ve düşük elastik modül gibi malzeme özelliklerine sahip olduğundan, öğütülmesi çok zordur ve işlenmesi en zor malzemelerden biridir. Bu şekilde, tanıtım ve uygulama aralığı çok sınırlıdır, çünkü titanyum alaşımlarının taşlama performansı çok düşüktür ve taşlamada bu ve benzeri problemler vardır.
TC4 titanyum alaşımının ana taşlama özellikleri aşağıdaki gibidir:
(1) Taşlama tekerleğinin yapışma sorunu ciddidir. Titanyum alaşımı taşlama tekerleğinin yüzeyine yapışır ve yapıştırma yüzeyi duman gibidir. Bunun ana nedeni, yapışan malzemenin taşlama işlemi sırasında düşmesidir, bu da aşındırıcı parçacıkların kırılmasına ve düşmesine neden olur ve bu da sonunda taşlama tekerleğine ciddi şekilde zarar verir.
(2) Taşlama kuvveti büyüktür ve taşlama sıcaklığı yüksektir. Tek taneli taşlama testi sırasında, titanyum alaşımlarını öğütürken, kayma işleminin büyük bir orana sahip olduğu ve aşındırıcı taneler ile iş parçası arasındaki temas süresinin çok kısa olduğu, bunun da ciddi sürtünmeye ve Şiddetli elastik ve plastik deformasyona neden olduğu ve daha sonra titanyum alaşımının çok fazla öğütme ısısı üreten talaşlara öğütüldüğü bulunmuştur. Şu anda, öğütme sıcaklığı yaklaşık 1500 ° C'ye kadar ulaşabilir.
(3) Taşlama, esas olarak karmaşık deformasyon nedeniyle basamaklı talaşlar üretecektir. Bant şeklindeki talaşlar çoğunlukla beyaz korundum taşlama tekerleği (WA60KV) ile 45 çeliğin taşlanması sırasında oluşturulur ve lamine ekstrüde talaşlar çoğunlukla titanyum alaşımının yeşil silikon karbür taşlama tekerleği (GC46KV) ile taşlanması sırasında oluşur.
(4) Yüksek sıcaklık koşulları altında, TC4 titanyum alaşımının kimyasal aktivitesi oldukça aktiftir ve titanyum dioksit, titanyum nitrür ve titanyum hidrit gibi kırılgan sert malzemeler oluşturmak için havadaki oksijen, azot, hidrojen ve diğer elementlerle şiddetli reaksiyona girmek kolaydır. TC4'ün plastisitesinde bir azalmaya yol açan metamorfik bir tabaka.
(5) Titanyum alaşımlı taşlama işleminde, esas olarak iş parçasına verilen taşlama ısısının dışa aktarılması zor olduğu ve iş parçasını deforme etmek, yakmak ve hatta bazı çatlaklara neden olmak kolay olduğu için çözülmesi zor olan sorunlardan etkilenir. Farklı derecelerde pürüzlülük olacaktır.
4. Taşlama teknolojisinin yeniliği
4.1 Taşlama yanıkları ve çatlaklarını ele almak için inhibitör önlemler
TC4 titanyum alaşımını işlemek için taşlama tekerleği kullanırken bazı sorunlar vardır. Daha ciddi olanı yapışma fenomenidir. Yüksek hız nedeniyle, taşlama kuvveti ve sıcaklığı nispeten yüksektir, bu da yüzeyi yakacak ve çatlaklara neden olacaktır. Ren Jingxin ve diğerleri, işleme sırasında yanık ve çatlak fenomenini azaltmak için bazı deneysel araştırmalar yaptılar. Korundum taşlama tekerlekleri yerine silikon karbür veya seryum silikon karbür taşlama tekerlekleri gibi daha yumuşak taşlama tekerleklerinin kullanılabileceğini ve korundum taşlama tekerleklerinin kullanıldığını düşünüyorlar. Reçine yapıştırma, birincisi ise seramik yapıştırma kullanır. İşleme parametrelerine de dikkat edilmelidir, örneğin, taşlama tekerleğinin hızı çok hızlı olmamalı, deneysel analiz saniyede 20 metreyi geçmemeli, taşlama derinliği çok fazla olmamalı, 0,02 mm'den fazla olmamalı ve iş parçasının hareket hızı da gereklidir, yaklaşık 12-16 Dakika içinde, taşlama sıvısı sadece ısıyı iyi dağıtmakla kalmamalı, aynı zamanda bağlanma oluşumunu etkili bir şekilde bastırabilen yağlama etkisini de vurgulamalıdır. Kuru taşlama ise, yağlayıcı katı yağlayıcı ile ıslatılabilir. sızıntı taşlama tekerleği.
4.2 Titanyum alaşımlı taşlamada taşlama tekerleği yapışma fenomeni ve bastırma önlemleri
Titanyum alaşımlarının taşlama işlemindeki yüksek taşlama sıcaklığı ve büyük normal kuvvet nedeniyle, taşlama bölgesindeki titanyum alaşımlarında ciddi plastik deformasyon meydana gelecek ve aşındırıcı ile metal arasındaki fiziksel temas meydana gelecektir. veya kimyasal adsorpsiyon bir bağlanma etkisi üretir; öğütülecek metalin aşındırıcı parçacıklara aktarılması, taşlama tekerleğinin bağlanmasına yol açan kesme kuvvetinin etkisinden kaynaklanır. Son olarak, aşındırıcı taneler kırılır. Taşlama kuvveti aşındırıcı taneler arasındaki yapışma kuvvetini aştığında, aşındırıcı taneler ve bağ taşlama tekerleğinden soyulacaktır.
4.3 Yüksek hızlı ve yüksek verimli taşlama
Bazı bilim adamları, TC4 titanyum alaşımlı malzemelerin yüksek hızlı ve yüksek verimli taşlamalarını, Hunan Üniversitesi Ulusal Yüksek Verimli Taşlama Mühendisliği Teknoloji Araştırma Merkezi tarafından tasarlanan ve üretilen ultra yüksek hızlı taşlama makinesinde gerçekleştirdiler. Araştırmada, birim alan başına taşlama kuvvetinin etki yasası ve öğütme miktarına göre spesifik öğütme enerjisi analiz edilmiştir. Taşlama çarkının doğrusal hızı ve hızı artarsa, birim alan başına taşlama kuvveti önemli ölçüde azalacaktır, ancak tabla hızı vw ve taşlama derinliği ap artarsa, birim alan başına taşlama kuvveti artacaktır. Taşlama çarkı doğrusal hızı vs arttığında, spesifik taşlama enerjisi artar, ancak tabla hızı vw ve taşlama derinliği ap arttığında, spesifik taşlama enerjisi azalır.
