Pada tahun 1956, McGevellen membuat perbedaan ketat antara paduan titanium berdasarkan perbedaan keadaan anil, dan menggambarkan berbagai jenis, terutama dibagi menjadi tiga kategori: α, β dan α + β dan tiga jenis paduan titanium lainnya....
1 Klasifikasi paduan titanium
Pada tahun 1956, McGevellen membuat perbedaan ketat antara paduan titanium berdasarkan perbedaan keadaan anil, dan menggambarkan berbagai jenis, terutama dibagi menjadi tiga kategori: α, β dan α + β dan tiga jenis paduan titanium lainnya.
TC4 (Ti-6Al-4V) termasuk dalam struktur fase α + β, yang merupakan paduan titanium dengan jumlah terbesar dan paduan titanium dengan data kinerja terlengkap. Aluminium dan vanadium adalah elemen paduan utama yang terkandung dalam TC4 (Ti-6Al-4V). , aluminium adalah elemen penstabil alfa, dan vanadium adalah elemen penstabil beta.
2 Karakteristik teknologi pemrosesan
Paduan titanium TC4 sangat sulit untuk diproses. Proses komprehensif paduan titanium dan titanium sangat berbeda dari baja, paduan aluminium dan banyak logam berat dalam hal struktur kristal, sifat fisik dan sifat kimia. Tiga faktor berikut menentukan Paduan titanium adalah logam keras untuk diajak bekerja sama.
(1) Karena ketidakstabilan komposisi kimianya. Paduan titanium TC4 akan bereaksi secara kimiawi dengan oksigen dan nitrogen di bawah deformasi termal, dan bahkan bereaksi secara kimiawi dengan beberapa gas yang mengandung oksigen, dan reaksi tersebut akan menghasilkan kulit oksida yang melekat pada permukaan benda kerja. Jika suhunya lebih tinggi, itu akan mencapai 900 °C Dalam kasus di atas, skala oksida yang melekat pada permukaan benda kerja akan menghasilkan sisik, sehingga unsur oksigen dan nitrogen cenderung menembus dan berdifusi ke dalam logam, dan akhirnya lapisan gettering permukaan akan terbentuk. Kekerasan yang lebih tinggi dan plastisitas yang lebih rendah adalah karakteristik dari lapisan getter ini.
(2) Kinerja sementit dalam struktur metalografi milik senyawa Fe-C yang kompleks, kekerasan Vickers dapat mencapai HV1100 pada yang tertinggi, dan ketangguhan benturan hampir tidak ada.
(3) Konduktivitas termal tidak tinggi: jika konduktivitas termal paduan titanium dibandingkan dengan paduan lain seperti paduan aluminium, hanya sekitar 1/15 dari paduan aluminium dan sekitar 1/5 dari baja. Konduktivitas termal dan konduktivitas termal dari paduan titanium jauh lebih rendah daripada paduan aluminium dan baja. Mereka hanya sekitar 1/15 dari paduan aluminium dan sekitar 2/7 dari baja. Dampaknya pada kualitas pemrosesan permukaan dari beberapa bagian paduan titanium relatif besar.
3 Karakteristik penggilingan
Karena paduan titanium memiliki sifat material seperti kekuatan tinggi, stabilitas termal yang baik, kekuatan suhu tinggi, aktivitas kimia tinggi, konduktivitas termal yang rendah, dan modulus elastis yang rendah, sangat sulit untuk digiling, dan merupakan salah satu bahan yang paling sulit untuk diproses. Dengan cara ini, jangkauan promosi dan aplikasinya sangat terbatas, karena kinerja penggilingan paduan titanium sangat buruk, dan ada masalah seperti itu dan lainnya dalam penggilingan.
Karakteristik penggilingan utama dari paduan titanium TC4 adalah sebagai berikut:
(1) Masalah ikatan roda gerinda serius. Paduan titanium melekat pada permukaan roda gerinda, dan permukaan ikatan seperti asap. Alasan utamanya adalah bahwa bahan yang menempel jatuh selama proses penggilingan, yang akan menyebabkan partikel abrasif pecah dan jatuh, yang pada akhirnya akan sangat merusak roda gerinda.
(2) Gaya gerinda besar dan suhu penggilingan tinggi. Selama uji penggilingan biji-bijian tunggal, ditemukan bahwa ketika menggiling paduan titanium, proses geser menyumbang sebagian besar, dan waktu kontak antara butiran abrasif dan benda kerja sangat singkat, menghasilkan gesekan yang parah dan Deformasi elastis dan plastik yang parah, dan kemudian paduan titanium digiling menjadi chip, yang menghasilkan banyak panas gerinda. Pada saat ini, suhu penggilingan dapat mencapai hingga sekitar 1500 °C.
(3) Grinding akan menghasilkan chip cascading, terutama karena deformasi yang kompleks. Chip berbentuk pita sebagian besar terbentuk saat menggiling 45 baja dengan roda gerinda korundum putih (WA60KV), dan chip ekstrusi laminasi sebagian besar terbentuk saat menggiling paduan titanium dengan roda gerinda silikon karbida hijau (GC46KV).
(4) Dalam kondisi suhu tinggi, aktivitas kimia paduan titanium TC4 cukup aktif, dan mudah bereaksi keras dengan oksigen, nitrogen, hidrogen, dan unsur-unsur lain di udara untuk membentuk bahan keras rapuh seperti titanium dioksida, titanium nitrida, dan titanium hidrida. Lapisan metamorf, yang mengarah pada pengurangan plastisitas TC4.
(5) Dalam proses penggilingan paduan titanium, dipengaruhi oleh masalah yang sulit dipecahkan, terutama karena panas gerinda yang dimasukkan ke dalam benda kerja sulit untuk diekspor, dan mudah untuk merusak benda kerja, membakarnya, dan bahkan menyebabkan beberapa retakan. Akan ada berbagai tingkat kekasaran.
4. Inovasi teknologi penggilingan
4.1 Langkah-langkah penghambatan untuk mengatasi luka bakar dan retakan penggilingan
Ada beberapa masalah saat menggunakan roda gerinda untuk memproses paduan titanium TC4. Yang lebih serius adalah fenomena adhesi. Karena kecepatan tinggi, gaya gerinda dan suhu relatif tinggi, yang akan membakar permukaan dan menyebabkan retakan. Ren Jingxin dan yang lainnya telah melakukan beberapa penelitian eksperimental untuk mengurangi fenomena luka bakar dan retakan selama pemrosesan. Mereka merasa bahwa roda gerinda yang lebih lembut dapat digunakan, seperti roda gerinda silikon karbida silikon karbida silikon silikon sebagai pengganti roda gerinda korundum, dan roda gerinda korundum digunakan. Ikatan resin, sedangkan yang pertama menggunakan ikatan keramik. Dan parameter pemrosesan juga harus diperhatikan, misalnya, kecepatan roda gerinda tidak boleh terlalu cepat, analisis eksperimental tidak boleh melebihi 20 meter per detik, kedalaman penggilingan tidak boleh terlalu banyak, tidak lebih dari 0, 02 mm, dan kecepatan bergerak benda kerja juga diperlukan, sekitar 12-16 Dalam beberapa menit, cairan gerinda tidak hanya harus menghilangkan panas dengan baik, tetapi juga menekankan efek pelumasannya, yang secara efektif dapat menekan terjadinya ikatan. Jika penggilingan kering, pelumas dapat direndam dengan pelumas padat. roda gerinda rembesan.
4.2 Fenomena menempel roda gerinda dalam penggilingan paduan titanium dan langkah-langkah penekanannya
Karena suhu penggilingan yang tinggi dan kekuatan normal yang besar dalam proses penggilingan paduan titanium, deformasi plastik yang parah akan terjadi pada paduan titanium di zona penggilingan, dan kontak fisik antara abrasif dan logam akan terjadi. atau adsorpsi kimia menghasilkan efek ikatan; transfer logam yang akan digiling ke partikel abrasif disebabkan oleh pengaruh gaya geser, yang mengarah pada ikatan roda gerinda. Akhirnya, butiran abrasif rusak. Ketika gaya gerinda melebihi gaya ikatan antara butiran abrasif, butiran abrasif dan ikatan akan terkelupas dari roda gerinda.
4.3 Penggilingan berkecepatan tinggi dan efisiensi tinggi
Beberapa sarjana telah melakukan penggilingan berkecepatan tinggi dan efisiensi tinggi dari bahan paduan titanium TC4 pada mesin gerinda berkecepatan sangat tinggi yang dirancang dan diproduksi oleh Pusat Penelitian Teknologi Rekayasa Penggilingan Efisiensi Tinggi Nasional Universitas Hunan. Dalam penelitian tersebut, hukum pengaruh gaya penggilingan per satuan luas dan energi penggilingan spesifik dengan jumlah penggilingan dianalisis. Jika kecepatan linier vs roda gerinda meningkat, gaya gerinda per satuan luas akan berkurang secara signifikan, tetapi jika kecepatan meja vw dan kedalaman gerinda ap meningkat, gaya penggilingan per satuan luas akan meningkat. Ketika kecepatan linier roda gerinda vs meningkat, energi penggilingan spesifik meningkat, tetapi ketika kecepatan meja vw dan kedalaman penggilingan ap meningkat, energi penggilingan spesifik berkurang.
