Apakah Proses Pengisaran Aloi Titanium Gr5?

Gr5 aloi titanium, juga dikenali sebagai Ti-6Al-4V, adalah salah satu aloi titanium yang paling popular. Sifat fizikal dan mekanikalnya yang unik menjadikan proses pengisarannya sebagai cabaran teknikal dalam industri pembuatan.

 

 

1.Kelebihan Sifat Mekanikal

Aloi titanium Gr5 mempunyai kekuatan spesifik yang tinggi dengan ketumpatan 4.42g/cm³. Kekuatan tegangannya pada suhu bilik adalah Lebih Besar daripada atau sama dengan 895MPa, kekuatan hasil Lebih Besar daripada atau sama dengan 830MPa, dan ia mempunyai keliatan dan rintangan keletihan yang sangat baik. Ia mengekalkan prestasi yang stabil dalam julat suhu -200 darjah hingga 500 darjah. Modulus anjalnya membawa kesukaran kepada pengisaran ketepatan. Ia sesuai untuk keadaan kerja yang melampau.

 

2.Sifat Kimia dan Fizikal

Aloi titanium Gr5 membentuk filem oksida padat pada permukaannya untuk rintangan kakisan dan biokompatibiliti yang baik, jadi ia sesuai untuk implan perubatan. Walau bagaimanapun, di atas 300 darjah, ia cenderung untuk bertindak balas untuk membentuk sebatian rapuh. Kekonduksian habanya membawa kepada pengumpulan haba semasa pengisaran. Ia bukan-magnet, dengan kekerasan Kurang daripada atau sama dengan 350HB dalam keadaan anil, menampilkan rintangan ubah bentuk yang tinggi semasa pemprosesan dan kesukaran dalam pembentukan cip.

 

 

1. Suhu Pengisaran Terlalu Tinggi terdedah kepada Kerosakan Permukaan

Semasa pengisaran aloi titanium Gr5, lebih daripada 90% haba tertumpu dalam 0.1mm permukaan, dan suhu dalam zon pengisaran boleh mencapai 1500 darjah. Ini berkemungkinan menyebabkan pembakaran permukaan, membentuk lapisan TiO₂/TiN, menyebabkan keretakan tegasan haba, dan mengurangkan hayat keletihan dengan ketara. Untuk komponen aeroangkasa, jika terdapat lapisan rapuh teroksida 5-10μm, hayat keletihan akan berkurangan lebih daripada 50%.

 

2.Aktiviti Kimia Tinggi Memburukkan Kehausan Roda dan Tersumbat

Pada suhu tinggi, aloi titanium Gr5 bertindak balas dengan unsur-unsur seperti Al, Si, dan C dalam butiran kasar roda pengisar. Ia mengakibatkan kehausan resapan bijirin yang melelas. Cip pengisar akan melekat pada dan menyumbat roda, menyebabkan ia kehilangan-pengasahan sendiri, yang meningkatkan daya pengisaran dan mengurangkan ketepatan. Roda korundum putih biasa paling terjejas, menunjukkan kehausan yang cepat dan penurunan ketara dalam nisbah pengisaran.

 

3. Ubah Bentuk Anjal Menjejaskan Ketepatan Pemesinan

Aloi titanium Gr5 mempunyai modulus anjal yang rendah, jadi bonjol anjal dan springback terdedah kepada berlaku semasa pengisaran, membawa kepada kedalaman pengisaran sebenar yang tidak mencukupi. Sementara itu, tanda sembang getaran akan muncul, menjejaskan ketepatan permukaan dan bentuk. Ubah bentuk bahan kerja-berdinding nipis dan kompleks melengkung adalah lebih ketara, yang boleh mengakibatkan sisihan dimensi dengan mudah.

 

4. Kesukaran dalam Pelupusan Cip

Cip pengisar adalah lamellar dan tersemperit-retak, dengan bentuk yang tidak sekata dan saiz yang besar. Mereka berkemungkinan menyumbat roda pengisar, meningkatkan daya pengisaran dan haba geseran, dan seterusnya memburukkan lagi haus roda dan kerosakan bahan kerja, membentuk kitaran ganas.

 

 

1. Pemilihan Roda Pengisaran

Roda Korundum Mikrokristalin: Ia mempunyai rintangan suhu tinggi dan rintangan haus, mengekalkan prestasi yang stabil pada 1500 darjah. Ia boleh mengurangkan kehausan bahan kimia, dan hayat perkhidmatan serta kecekapan pengisarannya jauh lebih baik daripada roda korundum putih.

Halus-Roda CBN Berbutir: Ia boleh mengurangkan daya pemotongan dan suhu pengisaran. Struktur berliang memudahkan penyingkiran dan penyejukan cip. Roda hendaklah disalut dengan pen berlian setiap 4 jam untuk mengeluarkan butiran kasar yang kusam dan cip yang melekat, memastikan ia tajam.

 

2. Pengoptimuman Parameter Pengisaran

Keperluan parameter teras: Suhu dalam zon pengisaran hendaklah<300℃ .

Kelajuan Linear Roda: 18-22m/s. Ia boleh mengurangkan haba geseran lebih daripada 50%. Untuk setiap penurunan 10% dalam kelajuan linear, suhu turun kira-kira 20%.

Kedalaman Pengisaran Tunggal: 0.01-0.015mm, menggunakan pemprosesan berbilang laluan. Elaun 5mm boleh dikawal di bawah 250 darjah dengan 500 pas.

Kelajuan Suapan: 5-6m/min. Gabungan percubaan optimum: 27m/s kelajuan linear + 0.01mm kedalaman pemotongan + 12m/min kelajuan suapan, mencapai keseimbangan antara kecekapan dan kualiti.

 

3. Naik Taraf Sistem Penyejukan

Rendah-Penyejukan Kabus Minyak Suhu: -10 darjah minyak tanah penerbangan + udara termampat . Muncung 2mm menyembur terus pada zon pengisaran dari jarak 5-8mm, mengurangkan suhu dan menurunkan kadar pembakaran alat daripada 25% kepada 8%. Ia juga boleh mengasingkan oksigen untuk melindungi permukaan.

Liquid Nitrogen Auxiliary Cooling: Only suitable for workpieces with a wall thickness >10mm. Muncung 45 darjah menyembur -196 darjah nitrogen cecair pada kadar 10L/j, mengurangkan suhu pengisaran dan menghalang pembakaran alat sepenuhnya.

Nota: Optimumkan kedudukan muncung untuk penyejukan yang tepat untuk mengelakkan keretakan kejutan haba yang disebabkan oleh penyemburan terus air sejuk pada suhu-tinggi

permukaan.

 

 

 

Ruihang Group mengkhususkan diri dalam menghasilkan produk titanium dan titanium gred tinggi-yang meliputi gred yang berbeza, seperti Gr5,Gr7,CP Ti, Gr23 dll. Untuk butiran lanjut, sila hubungi kami di:Sam.Rui@bjrh-titanium.com