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钛合金的切削特性有哪些?

发布时间:2021-05-06
摘要:当高纯钛合金的硬度大于HB350时,切削特别困难。但钛合金的硬度只是难以切割的一方面。关键在于钛合金的化学、物理和机械性能的组合对其可加工性的影响。钛合金具有以下切削特性:(1)变形系数小:这是钛合金...

高纯钛合金的硬度大于HB350时,切削特别困难。但钛合金的硬度只是难以切割的一方面。关键在于钛合金的化学、物理和机械性能的组合对其可加工性的影响。钛合金具有以下切削特性:
(1)变形系数小:这是钛合金切削加工的显着特点,变形系数小于或接近1,切屑在前刀面上的滑动摩擦距离大增加,从而加速刀具磨损。
(2)切削温度高:由于钛合金的导热系数很小(仅相当于45钢的1/5~1/7),切屑与前刀面的接触长度极短,热量切削时产生的不易转移,集中在切削区和切削刃附近的小区域,切削温度很高。在相同切削条件下,切削温度可比切削45号钢时高两倍以上。
(3)单位面积切削力大:主切削力比切削钢材时小20%左右。由于切屑与前刀面的接触长度极短,单位接触面积的切削力大大增加,容易造成崩刃。同时,由于钛合金的弹性模量小,加工时在径向力的作用下容易产生弯曲变形,引起振动,增加刀具磨损,影响零件精度。因此,要求工艺系统具有良好的刚性。
(4)冷硬现象严重:由于钛的化学活性高,在高切削温度下易吸收空气中的氧和氮,形成硬而脆的表皮;同时,切削过程中的塑性变形也会引起表面硬化。激冷现象不仅会降低零件的疲劳强度,还会加剧刀具磨损,这是切削钛合金时非常重要的特征。