Ποια είναι η διαδικασία λείανσης του κράματος τιτανίου Gr5;

Gr5 κράμα τιτανίου, γνωστό και ως Ti-6Al-4V, είναι ένα από τα πιο δημοφιλή κράματα τιτανίου. Οι μοναδικές φυσικές και μηχανικές ιδιότητές του καθιστούν τη διαδικασία λείανσης μια τεχνική πρόκληση στη μεταποιητική βιομηχανία.

 

 

1.Πλεονεκτήματα Μηχανικών Ιδιοτήτων

Το κράμα τιτανίου Gr5 έχει υψηλή ειδική αντοχή με πυκνότητα 4,42 g/cm³. Η αντοχή του σε εφελκυσμό σε θερμοκρασία δωματίου είναι μεγαλύτερη ή ίση με 895 MPa, η αντοχή διαρροής είναι μεγαλύτερη ή ίση με 830 MPa και έχει εξαιρετική σκληρότητα και αντοχή στην κόπωση. Διατηρεί σταθερή απόδοση εντός του εύρους θερμοκρασίας από -200 βαθμούς έως 500 βαθμούς. Το μέτρο ελαστικότητάς του φέρνει δυσκολίες στην λείανση ακριβείας. Είναι κατάλληλο για ακραίες συνθήκες εργασίας.

 

2.Χημικές και Φυσικές Ιδιότητες

Το κράμα τιτανίου Gr5 σχηματίζει ένα πυκνό φιλμ οξειδίου στην επιφάνειά του για καλή αντοχή στη διάβρωση και βιοσυμβατότητα, επομένως είναι κατάλληλο για ιατρικά εμφυτεύματα. Ωστόσο, πάνω από 300 μοίρες, τείνει να αντιδρά για να σχηματίσει εύθραυστες ενώσεις. Η θερμική του αγωγιμότητα οδηγεί σε συσσώρευση θερμότητας κατά τη διάρκεια της λείανσης. Δεν είναι-μαγνητικό, με σκληρότητα μικρότερη ή ίση με 350 HB σε κατάσταση ανόπτησης, με υψηλή αντίσταση παραμόρφωσης κατά την επεξεργασία και δυσκολία στο σχηματισμό τσιπ.

 

 

1. Υπερβολικά υψηλή θερμοκρασία λείανσης επιρρεπής σε επιφανειακές βλάβες

Κατά τη διάρκεια της λείανσης του κράματος τιτανίου Gr5, περισσότερο από το 90% της θερμότητας συγκεντρώνεται σε 0,1 mm της επιφάνειας και η θερμοκρασία στη ζώνη λείανσης μπορεί να φτάσει τους 1500 βαθμούς. Αυτό είναι πιθανό να προκαλέσει καύση επιφάνειας, να σχηματίσει στρώματα TiO2/TiN, να προκαλέσει ρωγμές θερμικής καταπόνησης και να μειώσει σημαντικά τη διάρκεια ζωής της κόπωσης. Για τα εξαρτήματα της αεροδιαστημικής, εάν υπάρχει ένα οξειδωμένο εύθραυστο στρώμα 5-10μm, η διάρκεια κόπωσης θα μειωθεί περισσότερο από 50%.

 

2. Η υψηλή χημική δραστηριότητα επιδεινώνει τη φθορά και το φράξιμο των τροχών

Σε υψηλές θερμοκρασίες, το κράμα τιτανίου Gr5 αντιδρά με στοιχεία όπως Al, Si και C στους λειαντικούς κόκκους του τροχού λείανσης. Έχει ως αποτέλεσμα τη φθορά διάχυσης των λειαντικών κόκκων. Τα τσιπς λείανσης θα προσκολληθούν και θα φράξουν τον τροχό, με αποτέλεσμα να χάσει το-ακονιστήριό του, γεγονός που αυξάνει τη δύναμη λείανσης και μειώνει την ακρίβεια. Οι συνηθισμένοι τροχοί από λευκό κορούνδιο επηρεάζονται περισσότερο, παρουσιάζοντας γρήγορη φθορά και σημαντική μείωση στην αναλογία λείανσης.

 

3. Η ελαστική παραμόρφωση επηρεάζει την ακρίβεια μηχανικής κατεργασίας

Το κράμα τιτανίου Gr5 έχει χαμηλό συντελεστή ελαστικότητας, επομένως η ελαστική διόγκωση και η επαναφορά του ελατηρίου είναι επιρρεπείς σε εμφάνιση κατά τη διάρκεια της λείανσης, οδηγώντας σε ανεπαρκές πραγματικό βάθος λείανσης. Εν τω μεταξύ, θα εμφανιστούν σημάδια κραδασμών που επηρεάζουν την ακρίβεια της επιφάνειας και του σχήματος. Η παραμόρφωση των λεπτών τοιχωμάτων και των πολύπλοκων καμπυλωτών τεμαχίων είναι πιο σημαντική, γεγονός που μπορεί εύκολα να οδηγήσει σε αποκλίσεις διαστάσεων.

 

4. Δυσκολία στην απόρριψη τσιπ

Τα τσιπς λείανσης είναι ελασματοειδή και εξωθημένα-ρωγμένα, με ακανόνιστα σχήματα και μεγάλα μεγέθη. Είναι πιθανό να φράξουν τον τροχό λείανσης, να αυξήσουν τη δύναμη λείανσης και τη θερμότητα τριβής και να επιδεινώσουν περαιτέρω τη φθορά του τροχού και τη ζημιά του τεμαχίου εργασίας, σχηματίζοντας έναν φαύλο κύκλο.

 

 

1. Επιλογή τροχού λείανσης

Μικροκρυσταλλικός τροχός κορούνδιου: Έχει αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία και αντοχή στη φθορά, διατηρώντας σταθερή απόδοση στους 1500 βαθμούς. Μπορεί να μειώσει τη χημική φθορά και η διάρκεια ζωής και η απόδοση λείανσης είναι πολύ καλύτερες από αυτές των λευκών τροχών κορούνδιου.

Λεπτός-Τροχός CBN με κόκκους: Μπορεί να μειώσει τη δύναμη κοπής και τη θερμοκρασία λείανσης. Η πορώδης δομή διευκολύνει την αφαίρεση και την ψύξη των τσιπ. Ο τροχός πρέπει να ντύνεται με ένα διαμαντένιο στυλό κάθε 4 ώρες για να αφαιρούνται οι θαμποί λειαντικοί κόκκοι και τα κολλημένα τσιπ, διατηρώντας τον αιχμηρό.

 

2. Βελτιστοποίηση παραμέτρων λείανσης

Απαίτηση βασικής παραμέτρου: Η θερμοκρασία στη ζώνη λείανσης πρέπει να είναι<300℃ .

Γραμμική Ταχύτητα Τροχού: 18-22m/s. Μπορεί να μειώσει τη θερμότητα τριβής περισσότερο από 50%. Για κάθε μείωση 10% στη γραμμική ταχύτητα, η θερμοκρασία πέφτει κατά περίπου 20%.

Βάθος απλού λείανσης: 0,01-0,015 mm, υιοθετώντας την επεξεργασία πολλαπλών περασμάτων. Ένα επίδομα 5 mm μπορεί να ελεγχθεί κάτω από 250 μοίρες με 500 περάσματα.

Ταχύτητα τροφοδοσίας: 5-6m/min. Ο βέλτιστος πειραματικός συνδυασμός: γραμμική ταχύτητα 27 m/s + 0.01mm βάθος κοπής + 12m/min ταχύτητα τροφοδοσίας, επιτυγχάνοντας ισορροπία μεταξύ απόδοσης και ποιότητας.

 

3. Αναβάθμιση Συστήματος Ψύξης

Χαμηλή-Θερμοκρασία Oil Mist Cooling: -10 βαθμοί αεροπορικής κηροζίνης + πεπιεσμένος αέρας . Ένα ακροφύσιο 2 mm ψεκάζει απευθείας στη ζώνη λείανσης από απόσταση 5-8 mm, μειώνοντας τη θερμοκρασία και μειώνοντας τον ρυθμό καύσης του εργαλείου από 25% σε 8%. Μπορεί επίσης να απομονώσει οξυγόνο για να προστατεύσει την επιφάνεια.

Liquid Nitrogen Auxiliary Cooling: Only suitable for workpieces with a wall thickness >10 χιλιοστά. Ένα ακροφύσιο 45 μοιρών ψεκάζει υγρό άζωτο -196 μοιρών με ρυθμό 10 L/h, μειώνοντας τη θερμοκρασία λείανσης και αποτρέποντας εντελώς το κάψιμο του εργαλείου.

Σημείωση: Βελτιστοποιήστε τη θέση του ακροφυσίου για ακριβή ψύξη για να αποφύγετε ρωγμές θερμικού σοκ που προκαλούνται από άμεσο ψεκασμό κρύου νερού σε υψηλή-θερμοκρασία

επιφάνεια.

 

 

 

Ο Όμιλος Ruihang ειδικεύεται στην παραγωγή προϊόντων τιτανίου και τιτανίου υψηλής-ποιότητας, που καλύπτουν διαφορετικές ποιότητες, όπως Gr5, Gr7, CP Ti, Gr23 κ.λπ. Για περισσότερες λεπτομέρειες, επικοινωνήστε μαζί μας στο:Sam.Rui@bjrh-titanium.com