チタンおよびチタン合金は、新素材として多くの完璧な特性と加工上の利点を備えています。
今日トップティテックいくつかのプロパティを紹介します:
1. 加工性能
チタン合金は高温で化学的活性が高く、空気中の水素や酸素などのガス不純物と化学的に反応しやすく、硬化層を形成し、工具の摩耗をさらに悪化させます。 チタン合金の切削では、被削材が工具の表面に非常にくっつきやすいです。 高い切削温度と相まって、工具は拡散摩耗と凝着摩耗を起こしやすくなります。 45鋼と比較すると、チタン合金の切削抵抗はわずか2/3-3/4ですが、切りくずとすくい面の接触面積は小さくなっています(45鋼のわずか1/2-2/3)。 ）、そのため、刃先への応力が大きくなり、ツールチップまたは刃先が摩耗しやすくなります。 チタン合金の摩擦係数は大きいが、熱伝導率は低い (鉄とアルミニウムのそれぞれ 1/4 と 1/16 のみ)。 工具と切りくずの接触 長さが短く、切削熱が刃先近くの小さな領域に蓄積され、容易に放散されません。 これらの要因により、チタン合金の切削温度が非常に高くなり、工具の摩耗が加速され、加工品質が低下します。 チタン合金は弾性率が低いため、切削中に工作物が大きく跳ね返り、工具逃げ面の摩耗や工作物の変形が悪化しやすくなります。
2. 研削性能
チタン合金砥石の摩耗は、砥石と工作物の接触面積も増加させ、その結果、放熱条件が悪化し、研削ゾーンの温度が急激に上昇し、大きな熱応力が発生します。研削表面層、ワークピースの局所的な火傷、研削割れの原因となります。 チタン合金は強度が高く靭性が高いため、研削屑が分離しにくく、研削力が大きくなり、その分研削動力が大きくなります。 チタン合金は熱伝導率が低く、比熱が小さく、研削時の熱伝導が遅いため、研削アーク領域に熱が蓄積され、研削領域の温度が急激に上昇します。
3. 押出性能
チタンおよびチタン合金の押出ダイスは、新しい耐熱金型材料で作成する必要があり、加熱炉から押出シリンダーへのビレットの搬送速度は速くする必要があります。 金属は加熱および押出中にガスによって容易に汚染されるため、適切な保護手段も使用する必要があります。 シース押出やガラス潤滑押出の使用など、金型の付着を防ぐために、押出中に適切な潤滑剤を選択する必要があります。 チタンおよびチタン合金の変形熱効果が大きく、熱伝導率が低いため、押出変形中の過熱を防ぐために特別な注意を払う必要があります。 チタン合金の押出プロセスは、チタン合金の特別な物理的および化学的特性によって決定される、アルミニウム合金、銅合金、さらには鋼よりも複雑です。 従来の熱間バック押出法でチタン合金を成形する場合、金型温度が低く、金型に接するビレット表面の温度が急激に低下し、その熱によりビレット内部の温度が上昇します。変形の。 チタン合金は熱伝導率が低いため、表面温度が下がった後、内層ビレットの熱が補うのに間に合わず、表面硬化層が現れて変形しにくくなります。 . 同時に、表層と内層は温度勾配が大きくなり、成形できたとしても変形や組織の凹凸が生じやすくなります。
4. 鍛造加工性能
チタン合金は、鍛造プロセス パラメータに非常に敏感です。 鍛造温度、変形、変形、および冷却速度の変化は、チタン合金の微細構造と特性の変化を引き起こします。 鍛造品の微細構造と特性をよりよく制御するために、近年、熱間金型鍛造や等温鍛造などの高度な鍛造技術がチタン合金の鍛造生産に広く使用されています。
チタン合金の可塑性は、温度の上昇とともに増加します。 1000-1200 度の温度範囲で、可塑性は最大値に達し、許容変形度は 70 パーセント -80 パーセントに達します。 チタン合金の鍛造温度範囲は狭く、（プラス）/遷移温度（インゴットの開口部を除く）に従って厳密に制御する必要があります。そうしないと、粒子が激しく成長し、室温の可塑性が低下します。 チタン合金は通常、（プラス）二相領域で鍛造されます。（プラス）/相変態線を超える鍛造温度が高すぎるため、脆性相につながり、チタン合金の初期鍛造と最終鍛造は、 (プラス)/ベータ転移温度よりも高い。 チタン合金の変形抵抗は、変形速度の増加とともに急速に増加し、鍛造温度はチタン合金の変形抵抗に大きな影響を与えます。 したがって、従来の鍛造は、鍛造金型内での冷却を最小限に抑えて完了する必要があります。 格子間元素 (O、N、C など) の含有量も、チタン合金の強化性に大きな影響を与えます。
