Desde a descoberta do titânio em 1790, os humanos exploram há um século para obter as suas propriedades extraordinárias. Em 1910, os humanos produziram pela primeira vez titânio metálico, mas o caminho para a aplicação de ligas de titânio foi longo e árduo. Somente 40 anos depois, em 1951, a produção industrial foi finalmente realizada.
Ligas de titâniotêm as características de alta resistência específica, resistência à corrosão, resistência a altas temperaturas e resistência à fadiga. O peso das ligas de titânio do mesmo tamanho é apenas 60% do peso do aço, mas é mais forte que o aço-liga. Devido às suas boas propriedades, as ligas de titânio têm sido amplamente utilizadas na aviação, aeroespacial, geração de energia, energia nuclear, navios, produtos químicos e equipamentos médicos.
Razões para a dificuldade de processamento de ligas de titânio
As quatro características das ligas de titânio, como baixa condutividade térmica, endurecimento severo, alta afinidade com ferramentas de corte e pequena deformação plástica, são as razões essenciais para a dificuldade de processamento da liga de titânio. Seu índice de corte equivale apenas a 20% do aço fácil de cortar.
Baixa condutividade térmica
A condutividade térmica da liga de titânio é apenas cerca de 16% daquela do aço 45#. O calor não pode ser dissipado a tempo durante o processamento, resultando em uma alta temperatura local da aresta de corte (a temperatura da ponta durante o processamento é mais de 1 vez maior que a do aço 45#), o que facilmente causa desgaste difuso da ferramenta.
Endurecimento por trabalho severo
O fenômeno de endurecimento da liga de titânio é óbvio, e a camada de endurecimento superficial é mais séria do que a do aço inoxidável, o que causará certas dificuldades no processamento subsequente, como aumento de danos ao limite da ferramenta.
Alta afinidade com ferramentas
Adesão severa com metal duro contendo titânio.
Pequena deformação plástica
É cerca de 1/2 do módulo de elasticidade do aço 45, então a recuperação elástica é grande e o atrito é sério. Ao mesmo tempo, a peça de trabalho também está sujeita a deformações de fixação.
Dicas técnicas para processamento de liga de titânio
Com base na compreensão do mecanismo de processamento da liga de titânio e na experiência anterior, as principais dicas de processo para processamento da liga de titânio são as seguintes:
(1) Use uma lâmina com geometria de ângulo positivo para reduzir a força de corte, o calor de corte e a deformação da peça.
(2) Mantenha um avanço constante para evitar o endurecimento da peça. A ferramenta deve estar sempre em avanço durante o processo de corte. A profundidade de corte radial durante o fresamento deve ser 30% do raio.
(3) Use fluido de corte de alta pressão e alto fluxo para garantir a estabilidade térmica do processo de usinagem e evitar a degeneração da superfície da peça e danos à ferramenta devido à temperatura excessiva.
(4) Mantenha o fio da lâmina afiado. Ferramentas rombas são a causa do acúmulo de calor e do desgaste, o que pode facilmente levar à falha da ferramenta.
(5) Processe a liga de titânio no estado mais macio possível, porque o material se torna mais difícil de processar após o endurecimento. O tratamento térmico aumenta a resistência do material e aumenta o desgaste da lâmina.
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