Les alliages de titane ont d'excellentes propriétés mécaniques mais de mauvaises propriétés de traitement, ce qui conduit à la contradiction selon laquelle leurs perspectives d'application sont prometteuses mais leur traitement est difficile.Dans cet article, en analysant les performances de coupe des métaux des matériaux en alliage de titane, combinées à de nombreuses années d'expérience pratique, la sélection d'outils de coupe en alliage de titane, la détermination de la vitesse de coupe, les caractéristiques des différentes méthodes de coupe, les surépaisseurs d'usinage et les précautions de traitement. sont discutés.Il expose mes points de vue et suggestions sur l'usinage des alliages de titane.
L'alliage de titane a une faible densité, une résistance spécifique élevée (résistance/densité), une bonne résistance à la corrosion, une résistance élevée à la chaleur, une bonne ténacité, une plasticité et une soudabilité.Les alliages de titane ont été largement utilisés dans de nombreux domaines.Cependant, une mauvaise conductivité thermique, une dureté élevée et un faible module élastique font également des alliages de titane un matériau métallique difficile à traiter.Cet article résume quelques mesures technologiques dans l'usinage des alliages de titane en fonction de leurs caractéristiques technologiques.
Les principaux avantages des matériaux en alliage de titane
(1) L'alliage de titane présente une résistance élevée, une faible densité (4,4 kg/dm3) et un poids léger, ce qui constitue une solution pour réduire le poids de certaines grandes pièces structurelles.
(2) Résistance thermique élevée.Les alliages de titane peuvent maintenir une résistance élevée dans des conditions de 400 à 500 ℃ et peuvent fonctionner de manière stable, tandis que la température de fonctionnement des alliages d'aluminium ne peut être inférieure à 200 ℃.
(3) Par rapport à l'acier, la haute résistance à la corrosion inhérente à l'alliage de titane peut réduire les coûts d'exploitation et de maintenance quotidiennes des avions.
Analyse des caractéristiques d'usinage de l'alliage de titane
(1) Faible conductivité thermique.La conductivité thermique du TC4 à 200 °C est de l=16,8 W/m et la conductivité thermique est de 0,036 cal/cm, soit seulement 1/4 d'acier, 1/13 d'aluminium et 1/25 de cuivre.Lors du processus de coupe, la dissipation thermique et l'effet de refroidissement sont médiocres, ce qui réduit la durée de vie de l'outil.
(2) Le module élastique est faible et la surface usinée de la pièce présente un rebond important, ce qui entraîne une augmentation de la zone de contact entre la surface usinée et la surface du flanc de l'outil, ce qui affecte non seulement la précision dimensionnelle de la pièce, mais réduit également la durabilité de l'outil.
(3) Les performances de sécurité pendant la coupe sont médiocres.Le titane est un métal inflammable, et la température élevée et les étincelles générées lors de la micro-coupe peuvent provoquer la combustion de copeaux de titane.
(4) Facteur de dureté.Les alliages de titane avec une faible valeur de dureté seront collants lors de l'usinage et les copeaux colleront au tranchant de la face de coupe de l'outil pour former un bord accumulé, ce qui affecte l'effet d'usinage ;les alliages de titane avec une valeur de dureté élevée sont sujets à l'écaillage et à l'abrasion de l'outil lors de l'usinage.Ces caractéristiques conduisent au faible taux d'enlèvement de métal de l'alliage de titane, qui n'est que de 1/4 de celui de l'acier, et le temps de traitement est beaucoup plus long que celui de l'acier de même taille.
(5) Forte affinité chimique.Le titane peut non seulement réagir chimiquement avec les principaux composants de l'azote, de l'oxygène, du monoxyde de carbone et d'autres substances présentes dans l'air pour former une couche durcie de TiC et TiN sur la surface de l'alliage, mais également réagir avec le matériau de l'outil à haute température. conditions générées par le processus de coupe, réduisant l'outil de coupe.de durabilité.
Heure de publication : 08 février 2022