Nima uchun titanium qotishmalarini moddiy xususiyatlariga ko'ra ishlov berish qiyin? - Yangiliklar

Ishlov berish haqida gap ketgandatitanium qotishmalari, aqlga kelgan birinchi titan qotishmasi Ti-6Al-4V bo'lishi mumkin. Ti-6Al-4V dunyodagi eng qadimgi ishlab chiqilgan va eng koʻp ishlatiladigan titanium qotishmasi boʻlib, barcha titanium qotishma mahsulotlarining yarmidan koʻpini tashkil qiladi. Ayniqsa, rivojlanayotgan gumanoid robotlar uchun Ti-6Al-4V o'rtacha narxi, yuqori quvvati va engil talablari tufayli afzal qilingan materialdir. Ti-6Al-4V ning nominal tarkibi 6% alyuminiy (Al) va 4% vanadiy (V). Alyuminiy qotishmaning xona harorati va yuqori haroratga chidamliligini yaxshilaydigan fazali barqarorlashtiruvchi element bo'lib, vanadiy esa - fazali stabillashadigan element bo'lib, materialning qayta ishlash plastisiyasini va termal barqarorligini yaxshilaydi. Ushbu + ikki fazali tuzilma Ti-6Al-4V qotishmalariga mukammal keng qamrovli mexanik xususiyatlarni beradi. Biroq, yig'ish talablariga javob beradigan Ti-6Al-4V titanium qotishma qismlarini ishlab chiqarish uchun ishlov berish muqarrar muammodir. Shunday qilib, bugun biz Ti-6Al-4V titanium qotishmalarini qayta ishlash nima uchun uning moddiy xususiyatlari nuqtai nazaridan qiyinligini muhokama qilamiz.

Ti{24}}6Al-4V ni qayta ishlashda qiyinchiliklarga olib keladigan barcha omillar orasida uning juda past issiqlik o'tkazuvchanligi eng muhim va hal qiluvchi omil sifatida tan olingan. Bu bir qator zanjirli reaktsiyalarni keltirib chiqaradigan va ishlov berishda ustunlik qiladigan kesish jarayonidan kelib chiqqan Pandora qutisiga o'xshaydi. Metallni kesish, asosan, zo'ravon plastik deformatsiya bo'lib, mexanik energiyaning 99% issiqlikka aylanadi. Oddiy po'latlar va alyuminiy qotishmalari yaxshi issiqlik o'tkazuvchanligi bilan issiqlikning 60% -80 foizini chiplar orqali o'tkazib yuborishi mumkin, issiqlikning katta qismi chiplar tomonidan olib ketiladi va faqat 10% -20% kesish asbobiga qo'llaniladi. Biroq, Ti-6Al-4V juda past issiqlik o'tkazuvchanligiga ega, atigi 1/6-1/7 o'rtacha uglerodli po'lat, masalan, 45 po'lat va 1/16 alyuminiy qotishmalari, bu uni "issiqlik izolyatori" qiladi. Bu issiqlikning 80% dan ortig'i asbob uchidagi tor sohada yuqori darajada to'planib, haddan tashqari issiqlik to'planishiga olib keladi. Bu uzluksiz issiqlik to'planishi osongina 1000 darajaga yetishi yoki hatto oshib ketishi mumkin, bunday yuqori haroratlar kesish asboblari uchun halokatli hisoblanadi. Misol uchun, yuqori haroratlar sementlangan karbid va yuqori tezlikli po'lat kabi asbob materiallarini termal yumshatilishiga olib kelishi mumkin, ularning qattiqligi va aşınma qarshiligini keskin kamaytiradi. Bir vaqtning o'zida u atom diffuziyasini faollashtiradi, diffuziyani kuchaytiradi va asbob va ish qismi o'rtasida yopishtiruvchi aşınma. O'rnatilgan qirrasi, shuningdek, kraterning aşınmasına olib kelishi mumkin va yuqori haroratli, kislorodga boy muhitda oksidlanish reaktsiyalari asbobni yanada eskiradi. Shu bilan birga, qayta ishlangan titanium qotishmalari uchun yuqori haroratlar qayta ishlangan sirtga o'tkaziladi, bu sirt kuyishiga, metallografik o'zgarishlarga olib keladi va qismlarning charchoq ishlashi va korroziyaga chidamliligini zaiflashtiradi. Shuningdek, u Ti-6Al-4V sirt qatlamining havodagi O va N elementlari bilan reaksiyaga kirishishiga yordam beradi, yupqa, mo'rt va qattiq qatlam yoki nitrid qatlamini hosil qiladi. Bu qatlam nafaqat kesishni qiyinlashtiradi, balki kesuvchi qirrani ham kiyib oladi va ishning qattiqlashishini kuchaytiradi, bu esa shafqatsiz tsiklni yaratadi.

Eng muhimi, past issiqlik o'tkazuvchanligidan kelib chiqadigan yuqori-haroratli muhit katalizator vazifasini bajaradi, bu esa boshqa qiyin{1}}mashina{2}}xossalarning salbiy ta'sirini sezilarli darajada oshiradi. Masalan, u kimyoviy faollikni faollashtiradi, asbob va ish qismi o'rtasidagi kimyoviy reaktsiyalarni kuchaytiradi, biz keyingi bo'limda muhokama qilamiz. Shuning uchun kesish issiqligining to'planishini nazorat qilish Ti-6Al-4V ishlov berish muammosining yarmini hal qiladi. Shunday qilib, yangi asbob qoplamalari, yuqori bosimli va past haroratli sovutish kabi optimallashtirish strategiyalarining asosiy maqsadi kesish zonasida issiqlik to'planishini samarali nazorat qilishdir.

Ti-6Al-4V mikrotuzilmasi va chip morfologiyasi ham uning qayta ishlanishiga sezilarli ta'sir qiladi. Eng muhimi shundaki, bu omillarning barchasi alohida emas, balki o'zaro bog'liq bo'lib, murakkab, o'z-o'zini mustahkamlovchi-"ishlov berish qiyin" tizimini tashkil qiladi.

titanium Gr5 bars