1956 년 McGevellen은 어닐링 상태의 차이에 따라 티타늄 합금을 엄격하게 구별하고 주로 α, β 및 α + β 및 기타 세 가지 유형의 티타늄 합금의 세 가지 범주로 나뉘어 진 다양한 유형을 묘사했습니다....
1 티타늄 합금의 분류
1956 년 McGevellen은 어닐링 상태의 차이에 따라 티타늄 합금을 엄격하게 구별하고 주로 α, β 및 α + β 및 기타 세 가지 유형의 티타늄 합금의 세 가지 범주로 나뉘어 진 다양한 유형을 묘사했습니다.
TC4 (Ti-6Al-4V)는 α + β 상 구조에 속하며, 이는 가장 많은 양의 티타늄 합금이며 가장 완벽한 성능 데이터를 가진 티타늄 합금입니다. 알루미늄과 바나듐은 TC4 (Ti-6Al-4V)에 포함 된 주요 합금 원소입니다. 알루미늄은 알파 안정화 원소이고 바나듐은 베타 안정화 원소입니다.
2 가공 기술 특성
TC4 티타늄 합금은 가공하기가 매우 어렵습니다. 티타늄 및 티타늄 합금의 포괄적 인 공정은 결정 구조, 물리적 특성 및 화학적 특성 측면에서 강철, 알루미늄 합금 및 많은 중금속과 매우 다릅니다. 다음 세 가지 요인은 티타늄 합금이 작업하기 어려운 금속임을 결정합니다.
(1) 화학 성분의 불안정성으로 인해. TC4 티타늄 합금은 열 변형 하에서 산소 및 질소와 화학적으로 반응하고 심지어 일부 산소 함유 가스와 화학적으로 반응하며 반응은 공작물 표면에 부착 된 산화물 스킨을 생성합니다. 온도가 더 높으면 900 °C에 도달합니다 위의 경우 공작물 표면에 부착 된 산화물 스케일이 스케일을 생성하므로 산소 및 질소 요소가 금속으로 침투하여 확산 될 수 있으며 결국 표면 게터링 층이 형성됩니다. 더 높은 경도와 낮은 가소성은이 getter 층의 특성입니다.
(2) 금속 학적 구조에서 시멘타이트의 성능은 복잡한 Fe-C 화합물에 속하며, 비커스 경도는 가장 높은 HV1100에 도달 할 수 있으며 충격 인성은 거의 없습니다.
(3) 열전도율이 높지 않다 : 티타늄 합금의 열전도율이 알루미늄 합금과 같은 다른 합금과 비교되는 경우, 알루미늄 합금의 약 1/15 및 강철의 약 1/5에 불과하다. 티타늄 합금의 열전도율과 열전도율은 알루미늄 합금 및 강철보다 훨씬 낮습니다. 그들은 알루미늄 합금의 약 1/15와 강철의 약 2/7에 불과합니다. 일부 티타늄 합금 부품의 표면 가공 품질에 미치는 영향은 상대적으로 큽니다.
3 연삭 특성
티타늄 합금은 고강도, 우수한 열 안정성, 고온 강도, 높은 화학 활성, 낮은 열 전도도 및 낮은 탄성 계수와 같은 재료 특성을 가지고 있기 때문에 연마하기가 매우 어렵고 가공하기가 가장 어려운 재료 중 하나입니다. 이러한 방식으로, 티타늄 합금의 연삭 성능이 매우 열악하기 때문에 그 승진 및 적용 범위가 매우 제한되어 있으며, 연삭에 그러한 및 기타 문제가 있습니다.
TC4 티타늄 합금의 주요 연삭 특성은 다음과 같습니다.
(1) 연삭 휠의 접착 문제가 심각합니다. 티타늄 합금은 연삭 휠의 표면에 부착되며 접합 표면은 연기와 같습니다. 주된 이유는 연마 과정에서 접착 재료가 떨어지기 때문에 연마 입자가 부서지고 떨어지게되어 결국 연삭 휠이 심각하게 손상되기 때문입니다.
(2) 연삭력이 크고 연삭 온도가 높습니다. 단일 입자 연삭 시험 중에 티타늄 합금을 연마 할 때 슬라이딩 공정이 큰 비율을 차지하고 연마 입자와 공작물 사이의 접촉 시간이 매우 짧아 마찰이 심하고 탄성 및 소성 변형이 심하고 티타늄 합금이 칩으로 분쇄되어 많은 연삭 열을 발생시키는 것으로 나타났습니다. 이때, 분쇄온도는 약 1500°C까지 도달할 수 있다.
(3) 연삭은 주로 복잡한 변형으로 인해 계단식 칩을 생성합니다. 밴드 모양의 칩은 주로 흰색 강옥 연삭 휠 (WA60KV)로 45 강을 연삭 할 때 형성되며, 적층 압출 칩은 주로 녹색 탄화 규소 연삭 휠 (GC46KV)로 티타늄 합금을 연마 할 때 형성됩니다.
(4) 고온 조건에서 TC4 티타늄 합금의 화학 활성은 매우 활동적이며 공기 중 산소, 질소, 수소 및 기타 요소와 격렬하게 반응하여 이산화 티타늄, 질화 티타늄 및 티타늄 하이드라이드와 같은 부서지기 쉬운 단단한 재료를 형성하기 쉽습니다. TC4의 가소성의 감소로 이어지는 변형 층.
(5) 티타늄 합금 연삭 과정에서 공작물에 유입 된 연삭열이 수출되기 어렵고 공작물을 변형시키고 태우고 균열을 일으키기 쉽기 때문에 해결하기 어려운 문제의 영향을받습니다. 거칠기의 정도는 다양 할 것입니다.
4. 연삭 기술의 혁신
4.1 연삭 화상 및 균열을 해결하기위한 억제 조치
연삭 휠을 사용하여 TC4 티타늄 합금을 가공 할 때 몇 가지 문제가 있습니다. 더 심각한 것은 접착 현상입니다. 고속으로 인해 연삭력과 온도가 상대적으로 높아 표면을 태우고 균열을 일으 킵니다. Ren Jingxin과 다른 사람들은 가공 중 화상과 균열 현상을 줄이기 위해 실험적인 연구를 수행했습니다. 그들은 강옥 연삭 휠 대신 탄화 규소 또는 세륨 탄화 규소 연삭 휠과 같은 부드러운 연삭 휠을 사용할 수 있으며 강옥 연삭 휠을 사용할 수 있다고 생각합니다. 수지 접합은 전자가 세라믹 본딩을 사용하는 반면, 전자는 사용한다. 그리고 가공 매개 변수는주의를 기울여야합니다 (예 : 연삭 휠의 속도가 너무 빠르지 않아야하며, 실험 분석은 초당 20 미터를 초과해서는 안되며, 연삭 깊이는 너무 많아서는 안되며, 0.02mm를 넘지 않아야하며, 공작물의 이동 속도도 필요합니다. 약 12-16 분 이내에 연삭 유체는 열을 잘 발산할뿐만 아니라 윤활 효과를 강조하여 접합의 발생을 효과적으로 억제 할 수 있어야합니다. 건식 분쇄 인 경우 윤활제를 고체 윤활제로 담글 수 있습니다. 누출 연삭 휠.
4.2 티타늄 합금 연삭의 연삭 휠 접착 현상 및 억제 조치
티타늄 합금의 연삭 과정에서 높은 연삭 온도와 큰 정상 힘으로 인해 연삭 영역의 티타늄 합금에서 심각한 소성 변형이 발생하고 연마제와 금속 사이의 물리적 접촉이 발생합니다. 또는 화학적 흡착은 접합 효과를 생성한다; 연마 입자로 분쇄되는 금속의 이송은 전단력의 영향으로 발생하며, 이는 연삭 휠의 결합으로 이어집니다. 마지막으로, 연마 곡물이 부서집니다. 연삭력이 연마 그레인 사이의 결합력을 초과하면 연마 입자와 결합이 연삭 휠에서 벗겨집니다.
4.3 고속 및 고효율 연삭
일부 학자들은 호남 대학의 국립 고효율 연삭 엔지니어링 기술 연구 센터에서 설계 및 제조 한 초고속 연삭기에서 TC4 티타늄 합금 재료의 고속 및 고효율 연삭을 수행했습니다. 연구에서는 단위 면적당 연삭력의 영향법칙과 연삭량에 의한 특정 분쇄에너지의 영향을 분석하였다. 연삭 휠의 선속도 대 선속도가 증가하면 단위 면적당 연삭력이 크게 감소하지만 테이블 속도 vw 및 연삭 깊이 ap가 증가하면 단위 면적당 연삭력이 증가합니다. 연삭 휠 선속도 대 증가하면 특정 연삭 에너지가 증가하지만 테이블 속도 vw와 연삭 깊이 ap가 증가하면 특정 연삭 에너지가 감소합니다.
