鈦材在切削加工時應注意到鈦的如下特性:
①鈦的摩擦系數大,在切削過程中切屑易產生高溫,使刀具磨損加速;
②鈦的熱導率小,切屑堅韌不卷曲,與刀尖摩擦所產生的熱量幾乎全部集中在刀刃和刀具的前傾面上,使刀刃燒損,因此進刀量不宜太小,切削速度不宜過高,否則容易粘刀和細鈦屑燃燒而造成事故;
③由于鈦的彈性模量小,對細長工件進行深切削時易產生撓曲,工件易離開刀具,故在加工中需安裝防振架;
④鈦具有高溫活性,在加工過程中易導致工件表面污染;
⑤由于鈦中含有硬度較高的氧化物、氮化物和碳化物,所以在切削加工中易導致刀具切削刃很快磨損;
⑥切削鈦時,切削力較小,切削加工不易產生刀痕,因此能夠進行表面光潔度較高的加工。
鈦和鈦合金的壓力加工為什么比碳鋼困難?如何克服這些困難?
鈦材的壓力加工比碳鋼困難,是由鈦材的下列特性所決定:
a. 屈服強度高,所需的變形壓力較大;
b. 屈強比大,允許的塑性變形范圍很窄,冷加工時易產生裂紋;
c. 屈服強度與彈性模量的比值大,故在冷態下壓力加工時回彈量較大;
d. 相對延伸率和相對斷面收縮率低,對壓力加工變形不利;
e. 各向異性,特別是面內異性和表面異性對成形性有不良影響;
f. 對變形速度敏感;
g. 對切口和表面缺陷的敏感性高;
h. 與其他金屬的親和力強,摩擦系數大,成形時易被劃傷和粘模;
i. 鈦比鋼的線膨脹系數小,熱成形時易卡在模具內;
j. 冷加工硬化傾向較大;
k. 加熱時具有高塑性,在400℃以上時,易被污染,降低其塑性:
為了克服鈦和鈦合金在壓力加工時出現的困難,首先必須根據零件形狀的復雜程度和精度要求,選擇合適的壓力加工溫度,如制造形狀不復雜的零件,可在冷態下加工;制造形狀復雜、且毛坯變形大的零件,宜采用高溫加熱的壓力加工。其次就是模具設計要合理,潤滑劑選擇要恰當。若采用煤氣爐加熱,爐內應保持微氧化性氣氛,且火焰不能直接噴在工件上。
