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钛合金的切削加工性能特点

发布时间:2013-04-24

1 钛合金材料特点
钛及其合金同其他金属材料比较,具有3 个明显的优点:比强度高、中温性能好、耐腐蚀。在室温下,钛合金的比拉伸强度为高强度结构钢的1.26倍、高强度铝合金的1.38倍。在400~550℃温度范围内,钛合金的比持久强度、比蠕变强度和比疲惫强度都优于耐热不锈钢。 
钛合金从金属组织上可分为α相钛合金、β相钛合金和(α+β)相钛合金。硬度及强度按α相、(α+β)相、β相的次序增加,而切削加工性按这个次序下降。
2 钛合金切削加工特点
钛合金的硬度大于350HBS或300HBS都难进行切削加工,但困难的原因不在于硬度方面,而在于钛合金本身的力学、化学、物理性能间的综合,切削加工特点表现为:变形系数小;切削温度高;主切削力小而背向力大;切屑呈挤裂状,加工表面易天生硬脆变质层;粘刀现象严重。
3 钛合金内螺纹攻丝特点
由于钛合金的诸多特性,在钛合金材料上进行内螺纹攻丝,是钛合金切削加工中最困难的工序,尤其对于小孔螺纹的加工更加困难,而且离不开丝锥攻制。主要表现为攻螺纹总扭矩大,约为45 钢攻螺纹扭矩的2倍;丝锥刀齿过快磨损、崩刃,甚至被“咬死”而折断。其主要原因是钛合金弹性模量太小,已加工的螺纹表面会产生很大回弹,给丝锥刀齿的侧后面及齿顶后面很大的法向力,从而造成很大的摩擦扭矩;加之切削温度高、切屑有粘刀现象不易排除、切削液不易到达切削区等;加工表面轻易产生应力集中,并形成硬脆层,被加工螺纹表面质量较差。

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