Verarbeitungseigenschaften von Titan und Titanlegierungen

Verarbeitungseigenschaften von Titan und Titanlegierungen

1. Bearbeitungsleistung

Titanlegierungen weisen eine hohe Festigkeit und Härte auf, daher muss die Verarbeitungsausrüstung über eine hohe Leistung verfügen und Formen und Werkzeuge sollten eine hohe Festigkeit und Härte aufweisen.Beim Schneiden ist die Kontaktfläche zwischen Span und Spanfläche klein und die Belastung der Werkzeugspitze groß.Aufgrund des niedrigen Elastizitätsmoduls der Titanlegierung erfährt das Werkstück beim Schneiden einen großen Rückprall, der leicht zu einer Verschärfung des Werkzeugflankenverschleißes und einer Verformung des Werkstücks führen kann;Die chemische Aktivität der Titanlegierung ist bei hohen Temperaturen sehr hoch und es kommt leicht zu einer Reaktion mit Gasverunreinigungen wie Wasserstoff und Sauerstoff in der Luft.Durch die chemische Reaktion entsteht eine verhärtete Schicht, die den Verschleiß des Werkzeugs zusätzlich verstärkt;Beim Schneiden von Titanlegierungen verbindet sich das Werkstückmaterial leicht mit der Werkzeugoberfläche, gepaart mit einer hohen Schnitttemperatur, sodass das Werkzeug anfällig für Diffusionsverschleiß und Adhäsionsverschleiß ist.

2. Schleifleistung

Die chemischen Eigenschaften der Titanlegierung sind lebendig und es ist leicht, mit dem Schleifmittel bei hohen Temperaturen kompatibel zu sein und daran zu haften, was zu einem Blockieren der Schleifscheibe führt, was zu einem erhöhten Verschleiß der Schleifscheibe, einer verringerten Schleifleistung und einer schwierigen Garantie führt die Schleifgenauigkeit.Titanlegierungen weisen eine hohe Festigkeit und Zähigkeit auf, was die Abtrennung der Schleifrückstände beim Schleifen erschwert, die Schleifkraft erhöht und dementsprechend den Schleifleistungsverbrauch erhöht.Titanlegierungen haben eine geringe Wärmeleitfähigkeit, eine geringe spezifische Wärme und eine langsame Wärmeleitung während des Schleifens, was zu einem Wärmestau im Schleifbogenbereich führt, was zu einem starken Temperaturanstieg im Schleifbereich führt.

3. Extrusionsleistung

Beim Extrudieren von Titan und Titanlegierungen sind eine hohe Extrusionstemperatur und eine hohe Extrusionsgeschwindigkeit erforderlich, um einen übermäßigen Temperaturabfall zu verhindern. Gleichzeitig sollte die Kontaktzeit zwischen dem Hochtemperaturbarren und der Form so weit wie möglich verkürzt werden.Aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit der Titanlegierung kann die Wärme des inneren Barrens nach dem Absinken der Oberflächentemperatur nicht rechtzeitig auf die Oberfläche übertragen werden, und es entsteht eine oberflächengehärtete Schicht, die es schwierig macht, die Verformung fortzusetzen.Gleichzeitig entsteht ein großer Temperaturgradient zwischen der Oberflächenschicht und der Innenschicht.Selbst wenn es geformt werden kann, führt es leicht zu Verformungen und einer ungleichmäßigen Struktur.

4. Schmiedeleistung

Titanlegierungen reagieren sehr empfindlich auf die Parameter des Schmiedeprozesses.Änderungen der Schmiedetemperatur, der Verformung, der Verformung und der Abkühlgeschwindigkeit führen zu Veränderungen in der Mikrostruktur und den Eigenschaften von Titanlegierungen.Um die Mikrostruktur und die Eigenschaften von Schmiedestücken besser kontrollieren zu können, wurden in den letzten Jahren bei der Schmiedeproduktion von Titanlegierungen in großem Umfang fortschrittliche Schmiedetechnologien wie Warmgesenkschmieden und isothermes Schmieden eingesetzt.Konventionelles Schmieden muss mit minimaler Kühlung im Schmiedegesenk erfolgen.Auch der Gehalt an interstitiellen Elementen (wie O, N, C) hat einen erheblichen Einfluss auf die Schmiedbarkeit von Titanlegierungen.

5. Leistung des Gießprozesses

Aufgrund der hohen chemischen Aktivität von Titan und Titanlegierungen kommt es leicht zu heftigen Reaktionen mit N, O und N in der Luft und es kommt leicht zu chemischen Reaktionen mit feuerfesten Materialien, die üblicherweise beim Gießen verwendet werden.Das Gießen von Titan und Titanlegierungen, insbesondere das Feingießen, ist viel schwieriger als das Feingießen von Aluminium und Stahl und erfordert spezielle Mittel zu seiner Umsetzung.Die chemische Zusammensetzung der Legierung muss den Anforderungen des Gießprozesses angepasst werden.