钛合金:是以钛为基加入适量其他合金元素组成的合金。耐海水腐蚀性优异。
东莞市京都金属材料行:主营各种模具钢材,金属材料,五金制品,硬质合金,特殊钢材(优特钢)等,并销售批发各种规格钛板、钛棒、钛管、钛丝,钛合金板材、棒材、钛螺丝、阳极钛板、网等,钛箔及钛标准件及钛非标件材料。公司研发和深加工设在位于素有钛城美誉的—陕西省宝鸡市,以质量第一的生产宗旨。可根据客户的特殊材质、特殊要求进行加工。欢迎咨询!
钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属,钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性,相继对其进行研究开发,并得到了实际应用。
钛合金是以钛为基础加入其他元素组成的合金。钛有两种同质异晶体:882℃以下为密排六方结构α钛,882℃以上为体心立方的β钛。钛合金材料乃为提高航空机具飞行性能而开发的高性能材料,随着工业技术及科技的进步及人们消费能力的提升,其应用领域
京都钛及钛合金的合金理论及分类:
钛金属可分为纯钛、α合金、α+β合金及β合金四大类。纯钛在常温为HCP(Hexagonal Close-Packed)晶格结构(α相),在885℃左右变态成体心立方BCC(Body-Centered Cubic)结构(β相),此温度称为β变态点。在纯钛中添加不同合金元素及不同添加量会改变β变态点位置,造成α+β两相区的出现。
经合金添加后之钛合金,在常温为单一α相者称α合金,在常温为α+β相者称为α+β合金,在常温为β相者为称为β合金。
(1) α 合金
α合金为α相安定元素及中性元素固溶于α相中所形成的单相合金,以Ti-5Al-2.5Sn代表性,此类合金高、低温性能安定,延性及耐潜变性均佳。
(2) α+β 合金
α+β合金中,α及β相的含量受α安定元素及β安定元素的影响极大,在性能上亦有显著不同。 β相含量少则合金行为类似α合金,反之α相含量少则合金行为类似β合金。 α+β合金中代表性的是Ti-6Al-4V。 β相含量较多者有Ti-6Al-6V-2Sn及Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo等。 Ti-6Al-4V之用量占所有钛合金用量的70%左右。
(3) β 合金
β合金在常温下为准安定的体心立方堆积(BCC)结构,为单一β相合金。此类合金之冷间加工性较α+β合金为佳,时效硬化处理后抗拉强度可达150kgf/mm2,降伏强度可达140 kgf/mm2。具代表性的此类合金有Ti-15V-3Cr-3Su-3Al、Ti-10V-2Fe-3Al及Ti-13V-11Cr-3Al等。
钛合金:是以钛为基加入适量其他合金元素组成的合金。耐海水腐蚀性优异。
东莞市京都金属材料行:主营各种模具钢材,金属材料,五金制品,硬质合金,特殊钢材(优特钢)等,并销售批发各种规格钛板、钛棒、钛管、钛丝,钛合金板材、棒材、钛螺丝、阳极钛板、网等,钛箔及钛标准件及钛非标件材料。公司研发和深加工设在位于素有钛城美誉的—陕西省宝鸡市,以质量第一的生产宗旨。可根据客户的特殊材质、特殊要求进行加工。欢迎咨询!
钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属,钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性,相继对其进行研究开发,并得到了实际应用。
钛合金是以钛为基础加入其他元素组成的合金。钛有两种同质异晶体:882℃以下为密排六方结构α钛,882℃以上为体心立方的β钛。钛合金材料乃为提高航空机具飞行性能而开发的高性能材料,随着工业技术及科技的进步及人们消费能力的提升,其应用领域
京都钛及钛合金的合金理论及分类:
钛金属可分为纯钛、α合金、α+β合金及β合金四大类。纯钛在常温为HCP(Hexagonal Close-Packed)晶格结构(α相),在885℃左右变态成体心立方BCC(Body-Centered Cubic)结构(β相),此温度称为β变态点。在纯钛中添加不同合金元素及不同添加量会改变β变态点位置,造成α+β两相区的出现。
经合金添加后之钛合金,在常温为单一α相者称α合金,在常温为α+β相者称为α+β合金,在常温为β相者为称为β合金。
(1) α 合金
α合金为α相安定元素及中性元素固溶于α相中所形成的单相合金,以Ti-5Al-2.5Sn代表性,此类合金高、低温性能安定,延性及耐潜变性均佳。
(2) α+β 合金
α+β合金中,α及β相的含量受α安定元素及β安定元素的影响极大,在性能上亦有显著不同。 β相含量少则合金行为类似α合金,反之α相含量少则合金行为类似β合金。 α+β合金中代表性的是Ti-6Al-4V。 β相含量较多者有Ti-6Al-6V-2Sn及Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo等。 Ti-6Al-4V之用量占所有钛合金用量的70%左右。
(3) β 合金
β合金在常温下为准安定的体心立方堆积(BCC)结构,为单一β相合金。此类合金之冷间加工性较α+β合金为佳,时效硬化处理后抗拉强度可达150kgf/mm2,降伏强度可达140 kgf/mm2。具代表性的此类合金有Ti-15V-3Cr-3Su-3Al、Ti-10V-2Fe-3Al及Ti-13V-11Cr-3Al等。
钛合金的切削加工技术
钛合金以其比强度高、机械性能及抗蚀性良好而成为飞机及发动机理想的制造材料,但由于其切削加工性差,长期以来在很大程度上制约了它的应用。随着加工工艺技术的发展,近年来,钛合金已广泛应用于飞机发动机的压气机段、发动机罩、排气装置等零件的制造以及飞机的大梁隔框等结构框架件的制造。
1 钛合金的切削加工性及普遍原则
钛合金按金属组织分为a相、b相、a+b相,分别以TA,TB,TC表示其牌号和类型。我公司某新型发动机所用材料为TA,TC两种。一般铸、锻件采用TA系列,棒料用TC系列。
特点及切削加工性
钛合金相对一般合金钢具有以下优点:
比强变高:钛合金密度只有4.5g/cm3,比铁小得多,而其强度与普通碳钢相近。
机械性能好:钛合金熔点为1660℃,比铁高,具有较高的热强度,可在550℃以下工作,同时在低温下通常显示出较好的韧性。
抗蚀性好:在550℃以下钛合金表面易形成致密的氧化膜,故不轻易被进一步氧化,对大气、海水、蒸汽以及一些酸、碱、盐介质均有较高的抗蚀能力。
另一方面,钛合金的切削加工性比较差。主要原由于:
导热性差,致使切削温度很高,降低了刀具耐用度。
600℃以上温度时,表面形成氧化硬层,对刀具有强烈的磨损作用。
塑性低、硬度高,使剪切角增大,切屑与前刀面接触长度很小,前刀面上应力很大,刀刃易发生破损。
弹性模量低,弹性变形大,接近后刀面处工件表面回弹量大,所以已加工表面与后刀面的接触面积大,磨损严重。
钛合金切削过程中的这些特点使其加工变得十分困难,导致加工效率低,刀具消大。
切削加工的普遍原则
根据钛合金的性质和切削过程中的特点,加工时应考虑以下几个方面:
尽可能使用硬质合金刀具,如钨钴类硬质合金与钛合金化学亲和力小、导热性好、强度也较高。低速下断续切削时可选用耐冲击的超细晶粒硬质合金,成形和复杂刀具可用高温性能好的高速钢。
采用较小的前角和较大的后角以增大切屑与前刀面的接触长度,减小工件与后刀面的摩擦,刀尖采用圆弧过渡刃以进步强度,避免尖角烧损和崩刃。
要保持刀刃锋利,以保证排屑流畅,避免粘屑崩刃。
切削速度宜低,以免切削温度过高;进给量适中,过大易烧刀,过小则因刀刃在加工硬化层中工作而磨损过快;切削深度可较大,使刀尖在硬化层以下工作,有利于进步刀具耐用度。
加工时须加冷却液充分冷却。
切削钛合金时吃刀抗力较大,故工艺系统需保证有足够的刚度。由于钛合金易变形,所以切削夹紧力不能大,特别是在某些精加工工序时,必要时可使用一定的辅助支承。
以上是钛合金加工时需考虑的普遍原则,事实上,用不同的加工方法时及在不同的条件下存在着不同的矛盾突出点和解决题目的侧重点。
