信息來源于：互聯網 發布于：2021-05-17
東莞數控加工廠的鈦合金具有的特殊性能使其應用領域越來越廣泛。很高的強度/重量比、極好的韌性和卓越的抗腐蝕性能使鈦合金可用于制作醫用人體植入件、高爾夫球桿頭以及軍用裝甲等。
但是，鈦合金零件的車削加工卻非常困難，令機械工藝師們望而生畏，他們認為，鈦合金的超級性能大大削弱了其可加工的“能力”,使其切削加工極具挑戰性。這種看法雖有道理，但并不全面。本文探討了鈦合金的車削加工策略，對機械工藝師們加工這種用途廣泛（如賽車零件、水下呼吸裝置等）的難加工材料以及應用新的切削技術將有所幫助。
鈦合金生產商--RTI國際金屬公司的高級項目專家Bill Headland指出，雖然許多加工車間將鈦合金加工視為畏途，但實際上鈦合金包括的品種范圍很廣，你必須了解你所加工的是哪一種。鈦合金的牌號很多，有些牌號加工難度極大，而另一些牌號卻并非如此。商用純鈦（CP牌號）是一種非合金材料，通常用于制造醫用零件、熱交換器和眼鏡框架等。CP牌號具有卓越的抗腐蝕性，且相對而言較易加工。但與其它鈦合金相比，其強度很低，且又粘又軟。
東莞數控加工廠在純鈦中加入合金后，改變了其晶相（晶體結構），也改變了材料的特性和機械加工性。α鈦合金和準α鈦合金中包含了如鎳、鋁、釩等添加成份。這些中間牌號鈦合金的可切削性相當不錯。α-β鈦合金牌號可能包含有更多的鋁和釩。工業用主流鈦合金Ti6Al4V就是一種α-β鈦合金牌號，其中包含了約6%的鋁和4%的釩。Ti6Al4V及其變種大約占到目前所用鈦合金的50%-70%.
添加了鐵、鉻等成分的β牌號鈦合金是最難以加工的牌號之一。由于具有高的斷裂韌性和優異的抗高周期疲勞性能，β牌號的機械加工性與Hastelloy鎳基合金及類似材料相近，其典型的應用實例是制造輕型彈簧，用于觸發水下發射戰術導彈的可折疊尾翼。
各種鈦合金呈現出各不相同的切削性能。有人認為，加工一個Ti6Al4V工件所需的時間通常是加工一個鋼件的三倍；而有人說，加工一個Ti5553難加工β牌號工件所需的時間則是加工一個Ti6Al4V工件的兩倍。
東莞數控加工廠在車削加工中，鈦合金最重要的特性就是熱傳導性差。由于切削時產生的高溫很難被工件吸收而聚集于刀具切削刃上，過多的熱量促使切削刃與切屑之間發生化學反應并產生月牙洼磨損。
鈦合金還具有加工硬化趨勢，因此，通過剪切而不是擠壓去除金屬至關重要。此外，雖然鈦合金具有很高的強度，但同時也具有較低的彈性模量，這就意味著與其它材料相比，鈦合金相對更具彈性且更容易離開切削刃（尤其在輕載切削時）。綜合考慮鈦合金的這些特性，東莞數控加工廠為了成功實現鈦合金的車削加工，關鍵是必須實現切削速度、進給率和切削深度的平衡。切削速度是影響切削熱產生的首要因素。山特維克可樂滿的車削專家Stefan Gyllengahm曾經花了三年半時間為工具制造商開發刀具牌號。在此期間，他在實驗室進行了Ti6Al4V的切削試驗，結果表明，切削速度的選擇必須十分小心：在某些情況下，當切削速度提高10%-15%,則刀具壽命會從40件下降為6件，這表明切削速度的調整幅度過大。他還發現，當以不會縮短刀具壽命的切削速度進行車削時，如果提高進給率，則會達到一個有損刀具壽命的臨界溫度，因為存在一個熱量過多的極限范圍。
