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鈦合金具有強度高、耐高溫等提點,在滿足性能使用要求的同時,也給切削加工帶來了很多的難題。在切削鈦合金時,為了降低切削溫度,應當向切削區(qū)域澆注大量的以冷卻為主的切削液,用以把刀刃的熱量帶走和沖走切屑,以降低切削力。因此對切削液的要求是導熱系數(shù)大、熱容量大、流速快、流量大。冷卻的方法就是高壓冷卻法,切削液流量不小于15~20L/min。一般使用的切削液有三類,即水或堿性溶液,水基可溶性油質(zhì)溶液和非水可溶性油質(zhì)溶液。
鈦是非?;顫姷慕饘?,在液態(tài)下,和氧、氮、氫和碳的反應相當快,因此鈦合金熔煉必須在較高的真空度或惰性氣體(ar或ne)保護下進行。熔煉用坩堝均采用水冷銅坩堝,具體的熔煉工藝主要有三種方式:(1)非自耗電極電弧爐熔煉 合金熔煉在真空或惰性氣體保護下進行。該工藝主要為自耗電極熔煉制備電極。(2)真空自耗電極電弧爐熔煉 以鈦或鈦合金制成的自耗電極為陰極,以水冷銅坩堝為陽極。熔化了的電極以液滴形式進入坩堝,形成熔池。
鈦的導熱系數(shù)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系數(shù)比鈦的導熱系數(shù)約下降50%。鈦合金的彈性模量約為鋼的1/2,故其剛性差、易變形,不宜制作細長桿和薄壁件,切削時加工表面的回彈量很大,約為不銹鋼的2~3倍,造成刀具后刀面的劇烈摩擦、粘附、粘結(jié)磨損。鈦的化學活性大,與大氣中O、N、H、CO、CO2、水蒸氣、氨氣等產(chǎn)生強烈的化學反應。
鈦合金:概念定義: 以鈦為基加入其他合金元素組成的合金稱作鈦合金。鈦合金具有密度低、比強度高、抗腐蝕性能好、工藝性能好等優(yōu)點'是較為理想的航天工程結(jié)構材料。范圍: 鈦合金可分為結(jié)構鈦合金和耐熱鈦合金'或α型鈦合金、β型鈦合金和α+β型鈦合金。研究范圍還包括鈦合金的成形技術、粉末冶金技術、快速凝固技術、鈦合金的民用等。