Kennen Sie die Eigenschaften von Titanlegierungen und Schleifverfahren? - Nachrichten

Die damit verbundenen Bearbeitungseigenschaften und SchleifherausforderungenTitanlegierungenberuhen auf ihren einzigartigen physikalischen und chemischen Eigenschaften; Durch die Integration von Materialwissenschaft, Tribologie und Fertigungstechnologie etabliert die Branche jedoch nach und nach ein effizientes und präzises Bearbeitungssystem, das eine entscheidende Unterstützung für die Fertigung von High-End-Geräten bietet.

I. Klassifizierungssystem für Titanlegierungen

Die Klassifizierung von Titanlegierungen basiert auf Unterschieden in der Mikrostruktur im geglühten Zustand. 1956 schlug McGillivray ein Standardklassifizierungssystem vor, das sie hauptsächlich in drei Kategorien unterteilt:

• Titanlegierungen vom Typ -: Diese Legierungen bestehen hauptsächlich aus einer einphasigen --Phasenstruktur und weisen eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit und Kriechfestigkeit auf, weisen jedoch bei Raumtemperatur eine geringe Plastizität auf. Zu den typischen Qualitäten gehören Ti-5Al-2,5Sn.

• Titanlegierungen vom Typ -: Diese Legierungen bestehen hauptsächlich aus einer einphasigen --Mikrostruktur und können durch Abschrecken eine hohe Festigkeit erreichen, weisen jedoch eine schlechte Hitzebeständigkeit auf. Eine typische Note ist TB2.

• Titanlegierungen vom Typ + -: Gr5 (Ti-6Al-4V) zeichnet sich durch eine zweiphasige Mikrostruktur aus, die Festigkeit und Zähigkeit vereint. Gr5 (Ti-6Al-4V) wird am häufigsten verwendet. Aluminium stabilisiert die Phase, während Vanadium die Phase stabilisiert, was zu einer idealen Kombination umfassender Prop. führt

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II. Bearbeitungseigenschaften der Gr5-Titanlegierung

Als typische Duplex-Titanlegierung ergeben sich die Bearbeitungsherausforderungen von Gr5 aus drei Hauptmerkmalen:

1. Chemische Empfindlichkeit: Bei der thermischen Verformung reagiert es leicht mit Sauerstoff und Stickstoff unter Bildung von Ablagerungen. Bei Temperaturen über 900 Grad bildet sich eine schuppige, harte und spröde Schicht, die zu einer erhöhten Oberflächenhärte und einer verringerten Duktilität führt, was wiederum die Bearbeitungsspannungen erhöht.

2. Komplexe Mikrostruktur: Karbide (Fe-C-Verbindungen) sind in der Mikrostruktur mit einer hohen Härte von HV 1100 vorhanden, weisen jedoch praktisch keine Schlagzähigkeit auf und neigen zur Ausbreitung von Mikrorissen.

3. Schlechte Wärmeleitfähigkeit: Die Wärmeleitfähigkeit beträgt nur 1/15 der von Aluminiumlegierungen und 1/5 der von Stahl, und die Wärmeleitfähigkeit ist sogar noch geringer. Dadurch kann die Bearbeitungswärme nur schwer abgeführt werden, was zu einem plötzlichen Anstieg der lokalen Temperaturen führt.

III. Richtungen für Innovationen in der Schleiftechnologie für Titanlegierungen

Um die oben genannten Herausforderungen zu bewältigen, hat die Branche durch Materialoptimierung und Prozessinnovation Durchbrüche erzielt:

1. Milderung von Schleifbrand und Rissbildung

• Schleifscheibenauswahl: Ersetzen Sie harzgebundene Aluminiumoxid-Schleifscheiben durch keramikgebundene Schleifscheiben aus Siliziumkarbid (GC) oder Cer-{2}}Siliziumkarbid, um die Neigung zur Materialanhaftung zu verringern.

• Parametersteuerung: Lineargeschwindigkeit der Schleifscheibe kleiner oder gleich 20 m/s, Schleiftiefe kleiner oder gleich 0,02 mm, Werkstückvorschubgeschwindigkeit 12–16 m/min, Ausbalancierung von Effizienz und Qualität.

• Kühlung und Schmierung: Nanofluid-Schleifflüssigkeiten entwickeln, um sowohl die Wärmeableitung als auch die Schmierung zu verbessern; Verwenden Sie zum Trockenschleifen mit Festschmierstoffen imprägnierte Schleifscheiben.

2. Physikalisch-chemische Unterdrückung der Schleifscheibenhaftung

• Mechanismusstudie: Es wurde festgestellt, dass die Haftung auf dem plastischen Fließen und den Scherkräften von Titanlegierungen bei hohen Temperaturen beruht; Die physikalische Adsorption kann durch eine Absenkung der Temperatur in der Mahlzone abgeschwächt werden.

• Lösung: Einführung der Niedertemperatur-Kühlluftschleiftechnologie, um die Temperatur der Schleifzone auf unter 400 Grad zu regeln und so die Dicke der Haftschicht deutlich zu reduzieren.

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