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Propiedades materiales y propiedades de procesamiento de titanio y aleaciones de titanio

El titanio y la aleación de titanio tienen muchas propiedades perfectas y ventajas de procesamiento como material nuevo.

HoyTopTiTechpresenta algunas propiedades para usted:

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1. Rendimiento de mecanizado

La aleación de titanio tiene una alta actividad química a altas temperaturas y es fácil de reaccionar químicamente con las impurezas del gas como el hidrógeno y el oxígeno en el aire para formar una capa endurecida, lo que agrava aún más el desgaste de la herramienta; en el corte de aleación de titanio, el material de la pieza de trabajo se pega muy fácilmente a la superficie de la herramienta. unión, junto con la alta temperatura de corte, por lo que la herramienta es propensa al desgaste por difusión y desgaste adhesivo. En comparación con el acero 45, aunque la fuerza de corte de la aleación de titanio es solo 2/3-3/4, el área de contacto entre la viruta y la cara de desprendimiento es menor (solo 1/2-2/3 del acero 45 ), por lo que la tensión en el filo es mayor y la punta de la herramienta o el filo es fácil de usar; el coeficiente de fricción de la aleación de titanio es grande, pero la conductividad térmica es baja (solo 1/4 y 1/16 de hierro y aluminio, respectivamente); el contacto entre la herramienta y la viruta La longitud es corta y el calor de corte se acumula en un área pequeña cerca del borde de corte y no se disipa fácilmente. Estos factores hacen que la temperatura de corte de las aleaciones de titanio sea muy alta, lo que provoca un desgaste acelerado de la herramienta y una calidad de mecanizado deficiente. Debido al bajo módulo de elasticidad de la aleación de titanio, la pieza de trabajo rebota mucho durante el corte, lo que es fácil de causar un agravamiento del desgaste del flanco de la herramienta y la deformación de la pieza de trabajo.

2. Rendimiento de molienda

El desgaste de la muela abrasiva de aleación de titanio también aumenta el área de contacto entre la muela abrasiva y la pieza de trabajo, lo que da como resultado el deterioro de las condiciones de disipación de calor, el fuerte aumento de la temperatura de la zona abrasiva y la formación de una gran tensión térmica en la capa de la superficie de pulido, lo que resulta en quemaduras locales de la pieza de trabajo, lo que resulta en grietas de pulido. La aleación de titanio tiene alta resistencia y dureza, lo que dificulta la separación de los desechos de molienda, aumenta la fuerza de molienda y aumenta el consumo de energía de molienda en consecuencia. La aleación de titanio tiene una conductividad térmica baja, un calor específico pequeño y una conducción de calor lenta durante la molienda, lo que hace que se acumule calor en el área del arco de molienda, lo que resulta en un fuerte aumento de la temperatura del área de molienda.

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3. Rendimiento de extrusión

Los troqueles de extrusión de titanio y aleaciones de titanio deben estar hechos de nuevos materiales de molde resistentes al calor, y la velocidad de transporte de la palanquilla desde el horno de calentamiento hasta el cilindro de extrusión debe ser rápida. Dado que los metales se contaminan fácilmente con gases durante el calentamiento y la extrusión, también se deben utilizar las medidas de protección adecuadas. Se deben seleccionar los lubricantes apropiados durante la extrusión para evitar que el molde se pegue, como el uso de extrusión de vaina y extrusión lubricada con vidrio. Debido al gran efecto térmico de deformación y la baja conductividad térmica del titanio y las aleaciones de titanio, se debe prestar especial atención para evitar el sobrecalentamiento durante la deformación por extrusión. El proceso de extrusión de la aleación de titanio es más complicado que el de la aleación de aluminio, la aleación de cobre e incluso el acero, que está determinado por las propiedades físicas y químicas especiales de la aleación de titanio. Cuando la aleación de titanio se forma mediante extrusión en caliente convencional, la temperatura de la matriz es baja, la temperatura de la superficie de la palanquilla en contacto con la matriz desciende rápidamente y la temperatura del interior de la palanquilla aumenta debido al calor. de deformación Debido a la baja conductividad térmica de las aleaciones de titanio, después de que cae la temperatura de la superficie, el calor de la palanquilla de la capa interna no se puede transferir a la capa superficial a tiempo para la suplementación, y aparecerá una capa endurecida en la superficie, lo que dificultará la continuación de la deformación. . Al mismo tiempo, la capa superficial y la capa interna tendrán un gran gradiente de temperatura, e incluso si se pueden formar, es fácil causar deformación y tejido desigual.

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4. Rendimiento del procesamiento de forja

Las aleaciones de titanio son muy sensibles a los parámetros del proceso de forjado. Los cambios en la temperatura de forja, la deformación, la deformación y la velocidad de enfriamiento provocarán cambios en la microestructura y las propiedades de las aleaciones de titanio. Con el fin de controlar mejor la microestructura y las propiedades de las piezas forjadas, en los últimos años, las tecnologías de forja avanzadas, como la forja en caliente y la forja isotérmica, se han utilizado ampliamente en la producción de forja de aleaciones de titanio.

La plasticidad de la aleación de titanio aumenta con el aumento de la temperatura. En el rango de temperatura de 1000-1200 grados, la plasticidad alcanza el valor máximo y el grado de deformación permitido alcanza el 70 por ciento -80 por ciento. El rango de temperatura de forja de la aleación de titanio es estrecho y debe controlarse estrictamente de acuerdo con la temperatura de transición (más) (excepto la apertura del lingote), de lo contrario, los granos crecerán violentamente, lo que reducirá la plasticidad a temperatura ambiente; Las aleaciones de titanio generalmente se forjan (más) en la región de dos fases, porque la temperatura de forja por encima de la línea de transformación de fase (más) es demasiado alta, dará lugar a una fase frágil, y la forja inicial y final de la aleación de titanio debe ser mayor que (más)/temperatura de transición beta. La resistencia a la deformación de las aleaciones de titanio aumenta rápidamente con el aumento de la velocidad de deformación, y la temperatura de forjado tiene un mayor impacto en la resistencia a la deformación de las aleaciones de titanio. Por lo tanto, la forja convencional debe completarse con el mínimo enfriamiento en la matriz de forja. El contenido de elementos intersticiales (como O, N y C) también tiene un efecto significativo en la aplicabilidad de las aleaciones de titanio.