آیا از خواص آلیاژهای تیتانیوم و فرآیندهای آسیاب می دانید؟ - اخبار

ویژگی های ماشینکاری و چالش های سنگ زنی مرتبط باآلیاژهای تیتانیوماز خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد آنها سرچشمه می گیرد. با این حال، از طریق ادغام علم مواد، تریبولوژی، و فناوری ساخت، صنعت به تدریج در حال ایجاد یک سیستم ماشینکاری کارآمد و دقیق است که پشتیبانی حیاتی برای تولید تجهیزات پیشرفته- فراهم می‌کند.

I. سیستم طبقه بندی آلیاژهای تیتانیوم

طبقه بندی آلیاژهای تیتانیوم بر اساس تفاوت در ریزساختار در حالت آنیل شده است. یک سیستم طبقه بندی استاندارد توسط McGillivray در سال 1956 پیشنهاد شد که در درجه اول آنها را به سه دسته تقسیم می کند:

• -نوع آلیاژهای تیتانیوم: این آلیاژها عمدتاً از یک ساختار تک فاز تشکیل می‌شوند، این آلیاژها مقاومت حرارتی و مقاومت در برابر خزش بسیار خوبی از خود نشان می‌دهند، اما در دمای اتاق انعطاف پذیری کمی دارند. گریدهای معمولی عبارتند از Ti-5Al-2.5Sn.

• -نوع آلیاژهای تیتانیوم: این آلیاژها عمدتاً از یک ریزساختار تک فاز تشکیل شده‌اند، این آلیاژها می‌توانند از طریق خاموش کردن به استحکام بالایی دست یابند، اما مقاومت حرارتی ضعیفی دارند. یک درجه معمولی TB2 است.

• + -نوع آلیاژهای تیتانیوم: Gr5 (Ti-6Al-4V) دارای یک ریزساختار دو فاز- که ترکیبی از استحکام و چقرمگی است، بیشترین استفاده را دارد. آلومینیوم فاز را تثبیت می‌کند، در حالی که وانادیوم فاز را تثبیت می‌کند و در نتیجه ترکیبی ایده‌آل از تکیه‌گاه جامع ایجاد می‌کند

وظایف

II. ویژگی های ماشینکاری آلیاژ تیتانیوم Gr5

به عنوان یک آلیاژ تیتانیوم دوبلکس معمولی، چالش های ماشینکاری Gr5 از سه ویژگی کلیدی ناشی می شود:

1. حساسیت شیمیایی: در طول تغییر شکل حرارتی، به آسانی با اکسیژن و نیتروژن واکنش داده و رسوب تشکیل می دهد. در دماهای بالاتر از 900 درجه، یک لایه پوسته پوسته، سخت و شکننده تشکیل می شود که منجر به افزایش سختی سطح و کاهش شکل پذیری می شود که به نوبه خود تنش های ماشینکاری را افزایش می دهد.

2. ریزساختار پیچیده: کاربیدها (ترکیبات Fe{1}C) با سختی بالای HV 1100 در ریزساختار وجود دارند، اما چقرمگی ضربه تقریباً صفر دارند و مستعد انتشار میکروترک هستند.

3. هدایت حرارتی ضعیف: رسانایی حرارتی تنها 1/15 آلیاژهای آلومینیوم و 1/5 از فولاد است و نفوذ حرارتی حتی کمتر است. این امر دفع گرمای ماشینکاری را دشوار می کند و منجر به افزایش ناگهانی دمای محلی می شود.

III. دستورالعمل هایی برای نوآوری در فناوری سنگ زنی آلیاژ تیتانیوم

برای رسیدگی به چالش‌های ذکر شده در بالا، صنعت از طریق بهینه‌سازی مواد و نوآوری در فرآیند به پیشرفت‌هایی دست یافته است:

1. کاهش سوختگی و ترک خوردگی

• انتخاب چرخ سنگ زنی: چرخ های آسیاب رزینی-آلومینای چسبانده شده را با چرخ های سنگ زنی کاربید سیلیکون چسبانده شده سرامیکی-کاربید سیلیکون (GC) یا سریم{2}}برای کاهش تمایل به چسبندگی مواد جایگزین کنید.

• کنترل پارامتر: سرعت خطی چرخ سنگ زنی کمتر یا مساوی 20 متر بر ثانیه، عمق سنگ زنی کمتر یا مساوی 0.02 میلی متر، نرخ تغذیه قطعه کار 12 تا 16 متر در دقیقه، راندمان و کیفیت متعادل کننده.

• خنک‌سازی و روان‌کاری: سیال‌های آسیاب نانوسیال را برای افزایش اتلاف گرما و روان‌کاری ایجاد کنید. برای آسیاب خشک، از چرخ های آسیاب آغشته به روان کننده های جامد استفاده کنید.

2. سرکوب فیزیکوشیمیایی چسبندگی چرخ سنگ زنی

• مطالعه مکانیسم: نشان داد که چسبندگی ناشی از جریان پلاستیک و نیروهای برشی آلیاژهای تیتانیوم در دماهای بالا است. جذب فیزیکی را می توان با کاهش دما در منطقه آسیاب تضعیف کرد.

• راه حل: برای کنترل دمای ناحیه آسیاب زیر 400 درجه، از فناوری آسیاب هوای با دمای پایین{0}}درجه حرارت خنک- استفاده کرد که ضخامت لایه چسبندگی را به میزان قابل توجهی کاهش داد.

titanium plate grinding titanium cutting board