من الصعب معالجة سبائك التيتانيوم عن طريق اختيار مادة أداة السبائك

من الصعب معالجة سبائك التيتانيوم كيفية اختيار مادة أداة السبائك، واختيار عملية قطع سبائك التيتانيوم لخصائص مواد أداة الدقة Shuo في الصناعة التحويلية، وغالبًا ما تواجه معالجة مواد سبائك التيتانيوم، وبسبب خصائص التيتانيوم فمن الصعب للغاية معالجتها؛بالمقارنة مع المعادن الشائعة، تتمتع سبائك التيتانيوم بقوة وصلابة وليونة أفضل ومقاومة أفضل للأكسدة ومقاومة للتآكل.وهذا يجعل سبائك التيتانيوم تستخدم على نطاق واسع في مجال الطيران والسيارات والأجهزة الكيميائية والطبية وغيرها من المجالات.يلعب طلاء أدوات سبائك التيتانيوم أيضًا دورًا جيدًا في أدوات القطع، حيث يمكن للطلاء الجيد أن يحسن مقاومة التآكل للأداة، ويحسن صلابة درجات الحرارة العالية، وأداء العزل الحراري، والثبات الحراري، وصلابة التأثير، وما إلى ذلك، وذلك بشكل كبير تحسين سرعة القطع وعمر الخدمة للأداة.سبائك التيتانيوم في المتانة، الليونة، وخاصة القوة أكثر بكثير من المواد المعدنية الأخرى، يمكن أن تنتج قوة وحدة عالية، صلابة جيدة، أجزاء المنتج خفيفة الوزن.في السنوات الأخيرة، تم استخدام سبائك التيتانيوم على نطاق واسع في الطائرات لتحل محل سبائك الألومنيوم، والسبب هو أن سبائك التيتانيوم تتمتع بثبات حراري جيد، وقوة درجة حرارة عالية، عند 300-500 درجة مئوية، وقوتها أعلى بحوالي 10 مرات من سبائك الألومنيوم، ويمكن أن تصل درجة حرارة العمل إلى 500 درجة مئوية. وتتميز بمقاومة فائقة للتآكل للمواد العضوية القلوية والكلوريد والكلور وحمض النيتريك وحمض الكبريتيك وما إلى ذلك. وفي الوقت نفسه، فإن سبائك التيتانيوم في بيئة رطبة ووسط مياه البحر، مقاومة تأليب، والتآكل الحمضي، والتآكل الإجهاد يتجاوز بكثير تلك الموجودة في الفولاذ المقاوم للصدأ.تتميز المنتجات المصنوعة من سبائك التيتانيوم أيضًا بصلابة عالية ونقطة انصهار عالية وغير سامة وغير مغناطيسية وخصائص أخرى.استنادا إلى سلسلة الخصائص الممتازة المذكورة أعلاه، تم استخدام سبائك التيتانيوم لأول مرة في الطيران.في عام 1953، قامت شركة دوغلاس الأمريكية لأول مرة بتطبيق مواد التيتانيوم على كبسولات محرك DC2T وجدران الحماية، وحققت نتائج جيدة.في مجال الطيران، تعد المروحة والضاغط والجلد وجسم الطائرة ومعدات الهبوط لمحرك الطيران أول من استخدم سبائك التيتانيوم كمادة رئيسية، مما يجعل الوزن الإجمالي للطائرة أقل بحوالي 30%-35%، والتيتانيوم كما تم تطبيق السبائك بنجاح على غلاف الضغط للغواصات النووية، وأنظمة أنابيب مياه البحر، والمكثفات والمبادلات الحرارية، وشفرات مروحة العادم، والدفاعات والأعمدة، والينابيع، والحماية من الحرائق على حاملات الطائرات، والمعدات، والمروحة، وجهاز الدفع النفاث المائي، والدفة و المكونات البحرية الأخرى.بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لتوافقها الحيوي الجيد، ومقاومتها للتآكل، والخصائص الميكانيكية وخصائص المعالجة، أصبحت سبائك التيتانيوم أكثر المواد المعدنية الطبية الحيوية ملاءمة، وتستخدم بنجاح في مفاصل الركبة الاصطناعية، ومفاصل الفخذ، وزراعة الأسنان، وجذور الأسنان، والدعامات المعدنية للأسنان، وما إلى ذلك. من بينها، يتم استخدام Ti6AI4V بشكل شائع كمواد زرع طبية، كما يتم استخدام سبيكة TI3AI-2.5V أيضًا كمواد بديلة لعظم الفخذ والساق في الممارسة السريرية بسبب قابليتها الجيدة للتشكيل على البارد ومقاومتها للتآكل وخواصها الميكانيكية.

صعوبات معالجة سبائك التيتانيوم (1) معامل التشوه صغير، وهي سمة واضحة نسبيًا في قطع مواد سبائك التيتانيوم.في عملية القطع، تكون منطقة التلامس بين الشريحة وسطح الأداة الأمامية كبيرة جدًا، وتكون حركة الشريحة على سطح الأداة الأمامية أكبر بكثير من شريحة المواد العامة، وفي مثل هذا المشي لفترة طويلة سيؤدي إلى أداة خطيرة التآكل، والاحتكاك أثناء عملية المشي سيؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الأداة.(2) أن تكون درجة حرارة القطع مرتفعة، فمن ناحية فإن معامل التشوه المذكور سابقاً سوف يؤدي إلى ارتفاع جزء من درجة الحرارة.الجانب الرئيسي لدرجة حرارة القطع العالية في عملية قطع سبائك التيتانيوم هو أن الموصلية الحرارية لسبائك التيتانيوم صغيرة جدًا، وطول الاتصال بين الشريحة وسطح الأداة الأمامي قصير، تحت تأثير هذه العوامل، من الصعب إخراج الحرارة المتولدة أثناء عملية القطع، ويتم تخزينها بشكل أساسي بالقرب من طرف الأداة، مما يتسبب في ارتفاع درجة الحرارة المحلية جدًا.(3) الاهتزاز، في عملية التشطيب، يعتبر معامل المرونة المنخفض لسبائك التيتانيوم وقوة القطع الديناميكية من الأسباب الرئيسية للاهتزاز في عملية القطع.(4) الموصلية الحرارية لسبائك التيتانيوم منخفضة جدًا، وليس من السهل تشتيت الحرارة الناتجة عن القطع.إن عملية تحويل سبائك التيتانيوم هي عملية إجهاد وإجهاد كبيرة، والتي ستنتج الكثير من الحرارة، ولا يمكن نشر الحرارة العالية المتولدة أثناء المعالجة بشكل فعال، في حين أن طول التلامس لحافة القطع للأداة والرقاقة قصير، بحيث يتم تجميع كمية كبيرة من الحرارة على حافة القطع، وترتفع درجة الحرارة بشكل حاد، وتلين الشفرة، ويتسارع تآكل الأداة.(5) التأثير الكيميائي لسبائك التيتانيوم كبير، وفي درجات الحرارة المرتفعة، من السهل أن تتفاعل سبائك التيتانيوم مع مادة الأداة لتسريع تكوين الهلال.ومع ذلك، فإن عملية قطع سبائك التيتانيوم تتم بشكل أساسي عند درجات حرارة عالية.عندما تكون درجة حرارة القطع مرتفعة إلى حد معين، يمكن لجزيئات مثل النيتروجين والأكسجين الموجودة في الهواء أن تتفاعل كيميائيًا بسهولة مع مواد التيتانيوم، مما يؤدي إلى تكوين جلد صلب هش.بالإضافة إلى ذلك، يؤدي التشوه البلاستيكي لسطح قطعة الشغل أثناء عملية قطع مادة التيتانيوم إلى حدوث ظاهرة التصلب البارد، وتحدث ظاهرة التصلب على السطح المُشكل لمادة الشغل.يمكن أن تؤدي هذه الظواهر إلى تفاقم تآكل الأداة وتقليل قوة الكلال لمادة التيتانيوم.(6) الأداة سهلة الارتداء للغاية، وتآكل الأداة هو نتيجة للعديد من العوامل الشاملة معًا، في عملية قطع مادة سبائك التيتانيوم، من السهل التسبب في كسر الأداة، وتظهر مواد التيتانيوم بشكل عام تقارب كيميائي قوي بين مواد الأداة في ظل ظروف درجات الحرارة المرتفعة، ومن السهل ربط الأداة ومواد سبائك التيتانيوم عند درجة حرارة عالية، مما يؤدي إلى عمر خدمة الأداة قصير جدًا.ولذلك، فإن قطع مواد سبائك التيتانيوم يجب الانتباه إلى جانبين، أي الحفاظ على درجة حرارة قطع منخفضة وتحسين صلابة الأداة أو المادة التي يتم قطعها، وأداة الطلاء هي وسيلة لتحسين صلابة المادة. أداة.نظرًا للنشاط الكيميائي العالي والتوصيل الحراري المنخفض لسبائك التيتانيوم، تكون درجة حرارة القطع مرتفعة في عملية القطع، ويكون التفاعل الكيميائي مكثفًا، وتفشل الأداة بسرعة، مما يؤدي إلى عمر قصير للأداة وارتفاع تكلفة المعالجة.تشمل أسباب تآكل الأداة الاحتكاك الميكانيكي والتفاعلات الفيزيائية والكيميائية تحت تأثير قوة القطع ودرجة حرارة القطع.نظرًا لصعوبة تصنيع سبائك التيتانيوم، يجب أن تلبي مواد الأداة المختارة متطلبات الصلابة العالية والقوة العالية والتوصيل الحراري العالي والاستقرار الكيميائي والصلابة الحمراء الجيدة.يُظهر اختبار الصناعة أن تأثير المعالجة لسبائك التيتانيوم هو أفضل لأداة الماس PCD، ولكن نظرًا لسعره المرتفع، فإنه يحد من نطاق المعالجة الواسع، وتحسين معلمات العملية يمكن أن يؤدي إلى تحسين كفاءة القطع لمواد سبائك التيتانيوم إلى إلى حد معين، ولكن النطاق ليس كبيرا؛تتم دراسة وسائل القطع ذات الضغط العالي وطرق القطع ذات درجات الحرارة المنخفضة وطرق تشحيم التبريد بنقل الحرارة في هذا الاتجاه