钛材在切削加工时应注意到钛的如下特性:
①钛的摩擦系数大,在切削过程中切屑易产生高温,使刀具磨损加速;
②钛的热导率小,切屑坚韧不卷曲,与刀尖摩擦所产生的热量几乎全部集中在刀刃和刀具的前倾面上,使刀刃烧损,因此进刀量不宜太小,切削速度不宜过高,否则容易粘刀和细钛屑燃烧而造成事故;
③由于钛的弹性模量小,对细长工件进行深切削时易产生挠曲,工件易离开刀具,故在加工中需安装防振架;
④钛具有高温活性,在加工过程中易导致工件表面污染;
⑤由于钛中含有硬度较高的氧化物、氮化物和碳化物,所以在切削加工中易导致刀具切削刃很快磨损;
⑥切削钛时,切削力较小,切削加工不易产生刀痕,因此能够进行表面光洁度较高的加工。
钛和钛合金的压力加工为什么比碳钢困难?如何克服这些困难?
钛材的压力加工比碳钢困难,是由钛材的下列特性所决定:
a. 屈服强度高,所需的变形压力较大;
b. 屈强比大,允许的塑性变形范围很窄,冷加工时易产生裂纹;
c. 屈服强度与弹性模量的比值大,故在冷态下压力加工时回弹量较大;
d. 相对延伸率和相对断面收缩率低,对压力加工变形不利;
e. 各向异性,特别是面内异性和表面异性对成形性有不良影响;
f. 对变形速度敏感;
g. 对切口和表面缺陷的敏感性高;
h. 与其他金属的亲和力强,摩擦系数大,成形时易被划伤和粘模;
i. 钛比钢的线膨胀系数小,热成形时易卡在模具内;
j. 冷加工硬化倾向较大;
k. 加热时具有高塑性,在400℃以上时,易被污染,降低其塑性:
为了克服钛和钛合金在压力加工时出现的困难,首先必须根据零件形状的复杂程度和精度要求,选择合适的压力加工温度,如制造形状不复杂的零件,可在冷态下加工;制造形状复杂、且毛坯变形大的零件,宜采用高温加热的压力加工。其次就是模具设计要合理,润滑剂选择要恰当。若采用煤气炉加热,炉内应保持微氧化性气氛,且火焰不能直接喷在工件上。