Lưu Ý Khi Cắt Hợp Kim Titan

Hợp kim Titan là một loại hợp kim phổ biến và ứng dụng rất nhiều vào ngành công nghiệp, đến với bài viết dưới đây hãy cùng Y Tế Chính Hãng tìm hiểu các Lưu Ý Khi Cắt Hợp Kim Titan nhé!

Lưu Ý Khi Cắt Hợp Kim Titan

Đặc điểm của hợp kim titan khi xử lý cắt

Khi độ cứng của hợp kim titan lớn hơn HB350, việc cắt trở nên đặc biệt khó khăn, khi độ cứng nhỏ hơn HB300, dễ gây kẹt dụng cụ và cũng khó cắt, tuy nhiên, độ cứng của hợp kim titan chỉ là một khía cạnh của độ khó khi cắt, chìa khóa nằm ở ảnh hưởng toàn diện của các tính chất hóa học, vật lý và cơ học của bản thân hợp kim titan đến khả năng gia công cắt của nó.

Hệ số biến dạng nhỏ: Đây là một đặc điểm quan trọng của hợp kim titan khi cắt, hệ số biến dạng nhỏ hơn hoặc gần bằng 1, khoảng cách ma sát trượt của phoi trên mặt trước tăng đáng kể, làm tăng tốc độ mài mòn dụng cụ.

Nhiệt độ cắt cao: Do độ dẫn nhiệt của hợp kim titan rất thấp (chỉ bằng 1/5 đến 1/7 so với thép 45), nên chiều dài tiếp xúc giữa phoi và mặt nghiêng cực ngắn, nhiệt sinh ra trong quá trình cắt khó thoát ra ngoài, tập trung ở một vùng nhỏ gần vùng cắt và lưỡi cắt, nhiệt độ cắt rất cao, trong cùng điều kiện cắt, nhiệt độ cắt có thể cao hơn gấp đôi so với thép 45.

Lực cắt lớn trên một đơn vị diện tích: Lực cắt chính nhỏ hơn khoảng 20% so với khi cắt thép, do chiều dài tiếp xúc giữa phoi và mặt trước cực ngắn, lực cắt trên một đơn vị diện tích tiếp xúc tăng lên đáng kể, dễ gây ra hiện tượng mẻ, đồng thời, do mô đun đàn hồi của hợp kim titan nhỏ, dễ bị uốn cong và biến dạng dưới tác động của lực hướng tâm trong quá trình gia công, gây ra rung động, tăng độ mài mòn dụng cụ và ảnh hưởng đến độ chính xác của chi tiết, do đó, hệ thống gia công phải có độ cứng tốt.

Hiện tượng tôi nguội nghiêm trọng: Do hoạt tính hóa học cao của titan, ở nhiệt độ cắt cao, nó dễ hấp thụ oxy và nitơ trong không khí, tạo thành lớp vỏ ngoài cứng và giòn; đồng thời, biến dạng dẻo trong quá trình cắt cũng sẽ gây ra hiện tượng tôi nguội bề mặt, hiện tượng tôi nguội không chỉ làm giảm độ bền mỏi của chi tiết mà còn làm tăng độ mài mòn của dụng cụ, đây là một đặc điểm rất quan trọng khi cắt hợp kim titan.

Dụng cụ dễ bị mài mòn: Sau khi phôi được gia công bằng phương pháp dập, rèn, cán nóng và các phương pháp khác, lớp vỏ ngoài cứng và giòn không bằng phẳng được hình thành, rất dễ bị mẻ, khiến việc loại bỏ lớp vỏ cứng trở thành quá trình khó khăn nhất trong quá trình gia công hợp kim titan, ngoài ra, do hợp kim titan có áp lực hóa học mạnh với vật liệu, trong điều kiện nhiệt độ cắt cao và lực cắt lớn trên một đơn vị diện tích, dụng cụ dễ bị mài mòn dính, khi tiện hợp kim titan, độ mài mòn của lưỡi cắt trước đôi khi thậm chí còn nghiêm trọng hơn so với lưỡi cắt sau;

Trong quá trình phay, do vật liệu hợp kim titan có độ dẫn nhiệt thấp và chiều dài tiếp xúc giữa phoi và mặt nghiêng cực ngắn, nhiệt sinh ra trong quá trình cắt không dễ tản ra mà tập trung ở vùng biến dạng cắt và một phạm vi nhỏ gần lưỡi cắt, trong quá trình gia công, lưỡi cắt sẽ tạo ra nhiệt độ cắt cực cao, làm giảm đáng kể tuổi thọ dụng cụ, đối với hợp kim titan Ti6Al4V, trong điều kiện độ bền dụng cụ và công suất máy công cụ, nhiệt độ cắt là yếu tố chính ảnh hưởng đến tuổi thọ dụng cụ, chứ không phải lực cắt.

Sử dụng vật liệu gì để cắt Hợp kim titan

Khi cắt hợp kim titan, những cân nhắc chính là giảm nhiệt độ cắt và giảm thiểu độ bám dính, nên chọn vật liệu có độ cứng tốt, độ bền uốn cao, độ dẫn nhiệt tốt và khả năng tương thích thấp với hợp kim titan.

Hợp kim carbide xi măng đặc biệt phù hợp, do khả năng chịu nhiệt kém của thép gió, nên sử dụng dụng cụ làm bằng carbide xi măng bất cứ khi nào có thể, các vật liệu dụng cụ carbide xi măng thường được sử dụng bao gồm YG8, YG3, YG6X, YG6A, 813, 643, YS2T và YD15.

Lưỡi dao phủ và cacbua xi măng loại YT sẽ có ái lực mạnh với hợp kim titan, làm tăng độ mài mòn bám dính của dụng cụ và không thích hợp để cắt hợp kim titan; đối với các dụng cụ phức tạp, nhiều cạnh, có thể chọn thép tốc độ cao có hàm lượng vanadi cao (như W12Cr4V4Mo), thép tốc độ cao có hàm lượng coban cao (như W2Mo9Cr4VCo8) hoặc thép tốc độ cao nhôm (như W6Mo5Cr4V2Al , M10Mo4Cr4V3Al ) và các vật liệu dụng cụ khác, thích hợp để chế tạo mũi khoan, mũi doa, dao phay đầu, dao doa, dao taro và các dụng cụ khác để cắt hợp kim titan .

Sử dụng kim cương và boron nitride khối làm dụng cụ cắt cho hợp kim titan có thể đạt được kết quả đáng kể, ví dụ, sử dụng dụng cụ kim cương tự nhiên trong điều kiện làm mát nhũ tương, tốc độ cắt có thể đạt tới 200 m/phút; nếu không có dung dịch cắt, tốc độ cắt cho phép chỉ đạt 100 m/phút ở cùng mức độ mài mòn.

Lưu Ý Khi Cắt Hợp Kim Titan

Do mô đun đàn hồi của hợp kim titan nhỏ nên biến dạng kẹp và biến dạng ứng suất của phôi trong quá trình gia công lớn, làm giảm độ chính xác gia công của phôi; lực kẹp khi lắp phôi không được quá lớn và có thể bổ sung thêm giá đỡ phụ nếu cần.

Nếu sử dụng dung dịch cắt có chứa hydro, trong quá trình cắt, hydro sẽ bị phân hủy và giải phóng ở nhiệt độ cao, hydro sẽ được titan hấp thụ và gây ra hiện tượng giòn hydro; nó cũng có thể gây ra hiện tượng nứt do ăn mòn ứng suất ở nhiệt độ cao đối với hợp kim titan .

Clorua trong dung dịch cắt gọt cũng có thể phân hủy hoặc bay hơi khí độc khi sử dụng, cần thực hiện các biện pháp phòng ngừa an toàn khi sử dụng, nếu không thì không nên sử dụng, sau khi cắt gọt, cần vệ sinh kỹ lưỡng các bộ phận bằng chất tẩy rửa không chứa clo để loại bỏ cặn chứa clo.

Cấm sử dụng dụng cụ và đồ gá làm bằng hợp kim chì hoặc kẽm tiếp xúc với hợp kim titan, cấm sử dụng đồng, thiếc, cadimi và hợp kim của chúng.

Tất cả các dụng cụ, đồ gá hoặc thiết bị khác tiếp xúc với hợp kim titan phải sạch; các bộ phận hợp kim titan đã được làm sạch phải được bảo vệ khỏi dầu mỡ hoặc nhiễm bẩn dấu vân tay, nếu không có thể xảy ra ăn mòn do ứng suất muối (natri clorua) trong tương lai.

Trong điều kiện bình thường, không có nguy cơ hỏa hoạn khi cắt hợp kim titan, chỉ khi cắt một lượng nhỏ kim loại, các phoi nhỏ bị cắt ra mới bắt lửa và cháy, để tránh hỏa hoạn, ngoài việc đổ một lượng lớn dung dịch cắt, còn cần ngăn ngừa sự tích tụ phoi trên máy công cụ, nên thay thế dụng cụ ngay lập tức sau khi bị cùn, hoặc nên giảm tốc độ cắt và tăng tốc độ chạy dao để tăng độ dày phoi, nếu xảy ra hỏa hoạn, nên sử dụng bột talc, bột đá vôi, cát khô và các thiết bị chữa cháy khác để dập tắt, nghiêm cấm sử dụng bình chữa cháy cacbon tetraclorua hoặc cacbon dioxit và không được đổ nước, vì nước có thể đẩy nhanh quá trình cháy và thậm chí gây ra nổ hydro.

Xem thêm: Bài viết Sản Xuất Hợp Kim Titan Trong Công Nghiệp tại ytechinhhang.com

Hợp kim titan có độ bền cao và mật độ thấp, tính chất cơ học tuyệt vời, độ dẻo dai và khả năng chống ăn mòn vượt trội, tuy nhiên, hợp kim titan có khả năng gia công kém, khiến chúng khó cắt và dễ hấp thụ các tạp chất như hydro, oxy, nitơ và cacbon trong quá trình gia công nóng, chúng cũng có khả năng chống mài mòn kém và quy trình sản xuất phức tạp.