Bearbeitung von Titan legierungs produkten - Schneiden, Schleifen, Extrudieren, Schmieden, Giessen
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Schleifleistung von Titanlegierungsprodukten
Titanlegierung hat chemische Eigenschaften, ist leicht zu affinieren, haftet bei hohen Temperaturen am Schleifmittel, blockiert die Schleifscheibe, lässt die Schleifscheibe altern, verringert die Schleifleistung und sichert die Schleifpräzision. Der Verschleiß der Schleifscheibe vergrößert auch die Kontaktfläche zwischen der Schleifscheibe und dem Werkstück, was zu einer Verschlechterung des Wärmeableitungszustands, einem starken Anstieg der Temperatur der Schleifzone und einer großen thermischen Beanspruchung der Schleifoberfläche führt, was zu Teilverbrennungen und Schleifrissen im Werkstück führt. Titanlegierungen weisen eine hohe Festigkeit und Zähigkeit auf, was es schwierig macht, die Schleifblätter während des Schleifprozesses zu trennen, die Schleifkraft erhöht sich und der Schleifleistungsverbrauch erhöht sich entsprechend. Titanlegierungen haben eine geringe Wärmeleitfähigkeit, eine geringe spezifische Wärme und einen langsamen Wärmeübergang während des Schleifens, was zu einem Wärmestau im Lichtbogenbereich führt, der einen starken Temperaturanstieg im Schleifbereich verursacht.
Titan-Extrusionsverarbeitungsleistung
Bearbeitbarkeit von Schneidteilen aus Titanlegierungen
Titanlegierungen weisen eine hohe Festigkeit und eine hohe Härte auf, weshalb eine hohe Verarbeitungsausrüstung erforderlich ist, und Formen und Werkzeuge sollten eine hohe Festigkeit und eine hohe Härte aufweisen. Beim Schneiden ist die Kontaktfläche zwischen Span und Spanfläche klein und die Spannung an der Spitze groß. Im Vergleich zu 45er Stahl beträgt die Schneidkraft der Titanlegierung nur 2/3 - 3/4, aber die Kontaktfläche zwischen Span und Spanfläche ist gering (nur 1/2 - 2/3 von 45er Stahl), so dass das Werkzeug schneidet Die Klinge wird stärker beansprucht und die Schneide ist leicht zu verschleißen, die Titanlegierung hat einen hohen Reibungskoeffizienten und eine geringe Wärmeleitfähigkeit (nur 1/4 bzw. 1/16 von Eisen und Aluminium); Die Kontaktlänge zwischen dem Werkzeug und dem Span ist kurz und die Schneidwärme sammelt sich in einem kleinen Bereich in der Nähe der Schneidkante, der nicht leicht abgeleitet werden kann. Diese Faktoren führen zu höheren Schnitttemperaturen für Titanlegierungen, was zu einem beschleunigten Werkzeugverschleiß führen und die Verarbeitungsqualität beeinträchtigen kann. Aufgrund des geringen Elastizitätsmoduls der Titanlegierung prallt das Werkstück während des Schneidvorgangs stark zurück, was zu einem Verschleiß der Zahnoberfläche des Werkzeugs und einer Verformung des Werkstücks führen kann. Titanlegierung hat eine hohe chemische Aktivität bei hoher Temperatur und reagiert leicht mit Gasverunreinigungen wie Wasserstoff und Sauerstoff in der Luft, um eine gehärtete Schicht zu bilden, die den Verschleiß des Werkzeugs weiter verschärft; Bei der Titanlegierungsbearbeitung wird das Werkstückmaterial leicht an die Werkzeugoberfläche gebunden, und die Schneidetemperatur ist hoch, so dass das Werkzeug anfällig für Diffusionsverschleiß und Bindungsverschleiß ist.
Schleifleistung von Titanlegierungsprodukten
Titan-Extrusionsverarbeitungsleistung
Bei der Extrusionsverarbeitung von Titan und Titanlegierungen sind hohe Extrusionstemperaturen und hohe Extrusionsgeschwindigkeiten erforderlich, um einen übermäßigen Temperaturabfall zu verhindern, und die Kontaktzeit zwischen dem Hochtemperaturrohling und der Form sollte so weit wie möglich verkürzt werden. Daher sollte die Extrusionsdüse eine neue Art von hitzebeständigem Formmaterial auswählen und die Geschwindigkeit des Rohlingtransports vom Heizofen zum Extrusionszylinder sollte ebenfalls hoch sein. Angesichts der Tatsache, dass Metalle beim Erhitzen und Extrudieren leicht durch Gase verunreinigt werden, sollten geeignete Schutzmaßnahmen getroffen werden. Während des Extrusionsprozesses sollte ein geeignetes Schmiermittel ausgewählt werden, um ein Verkleben der Form zu verhindern, z. B. Hülsenextrusion und Glasschmierextrusion. Aufgrund des starken thermischen Verformungseffekts von Titan und Titanlegierungen ist die Wärmeleitfähigkeit schlecht. Daher sollte besonders darauf geachtet werden, dass die Extrusionsverformung nicht überhitzt. Der Extrusionsprozess von Titanlegierungen ist komplizierter als der Extrusionsprozess von Aluminiumlegierungen, Kupferlegierungen und einheitlichen Stählen, der durch die besonderen physikalischen und chemischen Eigenschaften von Titanlegierungen bestimmt wird. Beim herkömmlichen Heißrückextrusionsformen mit Titanlegierung ist die Formtemperatur niedrig, die Oberflächentemperatur des mit der Form in Kontakt stehenden Knüppels wird schnell gesenkt und die Temperatur im Inneren des Knüppels wird aufgrund der Verformungswärme erhöht. Da die Wärmeleitfähigkeit der Titanlegierung gering ist und die Oberflächentemperatur abnimmt, kann die Wärme des Innenschichtrohlings nicht rechtzeitig auf die Oberflächenschicht übertragen werden, und es kann zu einer oberflächengehärteten Schicht kommen, so dass die Verformung nur schwer fortgesetzt werden kann. Gleichzeitig erzeugen die Oberflächenschicht und die Innenschicht einen großen Temperaturgradienten, und selbst wenn sie gebildet werden können, ist es leicht, Verformungen und Gewebeunebenheiten zu verursachen.
Verarbeitbarkeit beim Schmieden von Titan
Titanlegierungen reagieren sehr empfindlich auf Schmiedeprozessparameter. Schwankungen der Schmiedetemperatur, der Verformung, der Verformung und der Abkühlgeschwindigkeit führen zu Änderungen der Struktur und der Eigenschaften der Titanlegierung. Um die Struktureigenschaften von Schmiedeteilen besser kontrollieren zu können, wurden in den letzten Jahren bei der Schmiedeherstellung von Titanlegierungen fortschrittliche Schmiedetechniken wie Heißschmieden und isotherme Schmieden in großem Umfang eingesetzt. Die Plastizität von Titanlegierungen nimmt mit zunehmender Temperatur zu. Im Temperaturbereich von 1000-1200 ° C erreicht die Plastizität ein Maximum und der Verformungsgrad darf 70% - 80% erreichen. Der Schmiedetemperaturbereich für Titanlegierungen ist eng und sollte streng nach (α + β) / β-Übergangstemperatur kontrolliert werden (außer beim Blockgießen). Andernfalls wachsen β-Körner kräftig und verringern die Plastizität bei Raumtemperatur. Die α-Titanlegierung wird üblicherweise im (α + β) Zweiphasenbereich geschmiedet. Wenn die Schmiedetemperatur höher als die (α + β) / β-Phasenänderungslinie ist, führt dies zu einer β-fragilen Phase. Sowohl das Anfangsschmieden als auch das Endschmieden der Beta-Titanlegierung müssen oberhalb der (α + β) / Beta-Übergangstemperatur liegen. Mit zunehmender Verformungsgeschwindigkeit steigt der Verformungswiderstand der Titanlegierung schnell an, und die Schmiedetemperatur hat einen großen Einfluss auf den Verformungswiderstand der Titanlegierung. Daher muss herkömmliches Schmieden mit minimaler Kühlung in der Schmiedeform durchgeführt werden. Der Gehalt an Zwischenelementen (wie O, N, C) hat auch einen signifikanten Einfluss auf die Schmiedbarkeit von Titanlegierungen.
Gießleistung von Titan und Titanlegierungen
Aufgrund der hohen chemischen Aktivität von Titan und Titanlegierungen neigt es zu heftigen Reaktionen mit N, O und N in der Luft und reagiert leicht mit Feuerfestmaterialien, die üblicherweise beim Gießen verwendet werden. Das Gießen von Titan und Titanlegierungen, insbesondere Feingießen, ist wesentlich schwieriger als das Feingießen von Aluminium und Stahl, was durch spezielle Verfahren erreicht werden kann. Zu Beginn der Entwicklung von Gusstitan hinkt die Entwicklung des Gießprozesses der Druckverarbeitungstechnik hinterher. Daher wird eine Titanlegierung mittlerer Festigkeit mit einer bestimmten Verformung wie TiO 6 AlO 4 V, TiO 5 AlO 2,5 Sn oder dergleichen als Gusslegierungsmaterial ausgewählt. Diese Legierungen sind bis heute weit verbreitet. Mit der Entwicklung von Titangussverfahren und -anwendungen haben sich jedoch die Leistungsanforderungen verschiedener Aspekte von gegossenen Titanlegierungen verbessert und die strukturelle Komplexität von Gussteilen hat zugenommen. In der Vergangenheit sollte das Argument, dass „alle verformten Titanlegierungen als Gusslegierungen geeignet sind“, korrigiert werden. Mit zunehmender Betriebstemperatur und Arbeitsfestigkeit der Legierung nehmen Menge und Menge der zugesetzten Elemente in der Legierung entsprechend zu. Es ist jedoch notwendig, die Gießeigenschaften der Legierung, die Kristallstruktur der fluidisierten Verfestigungszone und die mechanischen Eigenschaften zu berücksichtigen. Das heißt, die chemische Zusammensetzung der Legierung muss entsprechend den Anforderungen des Gießprozesses eingestellt werden.
