要想解決這個問題,首先我們要了解鈦(tài)合金這種金屬的金屬特質。
鈦是一種新型金屬,鈦的性能與所含碳(tàn)、氮、氫、氧等雜質含量有關,最純的碘化鈦雜質含量不超過0.1%,但其強度低、塑(sù)性(xìng)高(gāo)。99.5%工業(yè)純鈦(tài)的性能為:密度ρ=4.5g/立方厘米,熔點為1725℃,導熱係數λ=15.24W/(m.K),抗拉強(qiáng)度σb=539MPa,伸長(zhǎng)率δ=25%,斷麵收縮率ψ=25%,彈性模量(liàng)E=1.078×105MPa,硬度HB195。
強度(dù)高鈦合金的密(mì)度一般在4.51g/立方(fāng)厘(lí)米左(zuǒ)右,僅為鋼的60%,純鈦的密度才接近普通鋼的密度,一些高強度鈦合金超過了許多合金結構鋼的強(qiáng)度。因此鈦合金的比強度(強度/密度)遠大於其他金屬結構材(cái)料,見表7-1,可製出單位強度高、剛性(xìng)好、質輕的零部件。飛機的發動機(jī)構件、骨架、蒙皮、緊固件及起落(luò)架(jià)等都使用鈦合金。
熱(rè)強度(dù)高(gāo)使用溫度比鋁合金高幾百度,在中(zhōng)等溫度下仍能保(bǎo)持所要求的強度,可在450~500℃的溫度下長期工作(zuò)這(zhè)兩類鈦合金在150℃~500℃範圍內仍(réng)有很高的比強度(dù),而鋁合金在150℃時(shí)比強度明顯下降。鈦合金的工(gōng)作溫度可達500℃,鋁合金則在200℃以(yǐ)下。
抗(kàng)蝕性好鈦合金在潮(cháo)濕的大氣和海水介質中工作,其抗蝕性遠優(yōu)於不鏽鋼;對點(diǎn)蝕、酸蝕、應力腐蝕的抵(dǐ)抗力特(tè)別強;對堿、氯化物、氯的有機物品、硝酸、硫酸等有優(yōu)良的抗腐蝕(shí)能力。但(dàn)鈦對具有還原性氧及鉻鹽介(jiè)質的抗蝕性差。
低溫性能好(hǎo)鈦合金在(zài)低溫(wēn)和超低溫(wēn)下,仍能保(bǎo)持其力學性能。低溫(wēn)性能好,間隙(xì)元素極低的鈦合金,如TA7,在-253℃下還能保持(chí)一定(dìng)的塑性(xìng)。因此,鈦合金也是一種重要的低溫結構材料。
化學活性(xìng)大鈦的化學活性大,與大氣中O、N、H、CO、CO2、水蒸氣(qì)、氨氣等產生強烈的化學反應。含碳量大(dà)於0.2%時,會在(zài)鈦(tài)合金中形成硬質TiC;溫度較高時(shí),與N作(zuò)用也會形成TiN硬質表層;在600℃以上時,鈦吸收氧形成硬度很高的(de)硬化層;氫含量上升(shēng),也會形成脆化(huà)層。吸收氣體而產生的硬脆表層深度可達(dá)0.1~0.15 mm,硬化程度為20%~30%。鈦的化學親和性也大,易與摩擦表麵產生(shēng)粘附現象(xiàng)。
導熱彈性小鈦的導熱係(xì)數λ=15.24W/(m.K)約為鎳的1/4,鐵的1/5,鋁的1/14,而各種鈦合金的導熱(rè)係(xì)數比鈦(tài)的導熱(rè)係數約下降50%。鈦合金的彈性模量約為鋼的1/2,故其剛(gāng)性差、易變形,不(bú)宜製作細長杆和薄壁件,切削時(shí)加工表麵的回彈量很大,約為不鏽鋼的2~3倍,造成刀具後刀麵的劇烈摩擦、粘附、粘結磨損。
所以根據以上鈦合金的(de)金(jīn)屬特性我們可以知道,鈦是一種高強度,高硬度,高熱性(xìng),低導熱性的金屬。那麽線切割加工是通過電腐蝕現象,鉬絲與工件之間通過高頻放電,瞬間的高溫融化金屬進行(háng)切割(gē)。熱鈦的高熱性和低導熱性,很容(róng)易造成我們在加工鈦時的(de)局部灼燒現象,
而(ér)高(gāo)強度的金屬,線切割加工的進給速度也絕對不能太快,容易(yì)造成短路。
以上就是加工鈦的一些難(nán)點(diǎn)分析。
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