خواص پردازش تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم

خواص پردازش تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم

1. عملکرد ماشینکاری

آلیاژ تیتانیوم دارای استحکام و سختی بالا است، بنابراین تجهیزات پردازش باید قدرت بالایی داشته باشند و قالب ها و ابزارها باید از استحکام و سختی بالایی برخوردار باشند.در طول برش، سطح تماس بین تراشه و صفحه چنگک کوچک است و فشار روی نوک ابزار زیاد است.با توجه به مدول الاستیک کم آلیاژ تیتانیوم، قطعه کار در حین برش برگشتی زیادی دارد که ممکن است به راحتی باعث تشدید سایش کناره ابزار و تغییر شکل قطعه کار شود.فعالیت شیمیایی آلیاژ تیتانیوم در دمای بالا بسیار زیاد است و به راحتی با ناخالصی های گازی مانند هیدروژن و اکسیژن موجود در هوا واکنش می دهد.واکنش شیمیایی یک لایه سخت شده تولید می کند که سایش ابزار را تشدید می کند.در برش آلیاژ تیتانیوم، مواد قطعه کار به راحتی به سطح ابزار متصل می شود، همراه با دمای برش بالا، بنابراین ابزار مستعد سایش انتشار و سایش چسب است.

2. عملکرد سنگ زنی

خواص شیمیایی آلیاژ تیتانیوم پر جنب و جوش است و سازگاری و چسبیدن آن با مواد ساینده در دمای بالا آسان است، که چرخ سنگ زنی را مسدود می کند و در نتیجه سایش چرخ سنگ زنی افزایش می یابد، عملکرد سنگ زنی کاهش می یابد و تضمین آن دشوار است. دقت سنگ زنیآلیاژ تیتانیوم دارای استحکام بالا و چقرمگی بالا است که جداسازی زباله های سنگ زنی را در هنگام سنگ زنی دشوار می کند، نیروی سنگ زنی را افزایش می دهد و به تبع آن مصرف برق آسیاب را افزایش می دهد.آلیاژ تیتانیوم دارای رسانایی حرارتی کم، گرمای ویژه کم و هدایت حرارتی آهسته در حین سنگ زنی است که منجر به تجمع گرما در ناحیه قوس آسیاب و در نتیجه افزایش شدید دمای ناحیه آسیاب می شود.

3. عملکرد اکستروژن

هنگام اکسترود کردن تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم، دمای اکستروژن بالا و سرعت اکستروژن بالا برای جلوگیری از افت بیش از حد دما لازم است و در عین حال، زمان تماس بین بیلت با دمای بالا و قالب باید تا حد امکان کوتاه شود.به دلیل رسانایی حرارتی کم آلیاژ تیتانیوم، پس از کاهش دمای سطح، گرمای بیلت داخلی را نمی توان برای تکمیل به موقع به سطح منتقل کرد و یک لایه سخت شده سطح ظاهر می شود و ادامه تغییر شکل را دشوار می کند.در همان زمان، یک گرادیان دما بین لایه سطحی و لایه داخلی وجود خواهد داشت.حتی اگر بتوان آن را تشکیل داد، به راحتی باعث تغییر شکل و ساختار ناهموار می شود.

4. عملکرد آهنگری

آلیاژهای تیتانیوم به پارامترهای فرآیند آهنگری بسیار حساس هستند.تغییر در دمای آهنگری، تغییر شکل، تغییر شکل و سرعت سرد شدن باعث تغییر در ریزساختار و خواص آلیاژهای تیتانیوم می شود.به منظور کنترل بهتر ریزساختار و خواص آهنگری، فناوری های آهنگری پیشرفته مانند آهنگری قالب داغ و آهنگری همدما در تولید آهنگری آلیاژهای تیتانیوم به طور گسترده ای در سال های اخیر مورد استفاده قرار گرفته است.آهنگری معمولی باید با حداقل خنک کننده در داخل قالب آهنگری انجام شود.محتوای عناصر بینابینی (مانند O، N، C) نیز تأثیر قابل توجهی بر جعل پذیری آلیاژهای تیتانیوم دارد.

5. عملکرد فرآیند ریخته گری

به دلیل فعالیت شیمیایی بالای تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم، واکنش شدید با N، O و N موجود در هوا آسان است و واکنش شیمیایی با مواد نسوز که معمولاً در ریخته گری استفاده می شود، آسان است.ریخته‌گری تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم به‌ویژه ریخته‌گری سرمایه‌گذاری بسیار دشوارتر از ریخته‌گری سرمایه‌گذاری آلومینیوم و فولاد است و برای تحقق آن نیاز به ابزار خاصی دارد.ترکیب شیمیایی آلیاژ باید با توجه به الزامات فرآیند ریخته گری تنظیم شود.