Titanyum alaşımlarının işlenmesinin neden olduğu nedenler

Titanyum alaşımı, benzersiz avantajları ile havacılık, havacılık, tıbbi ve diğer alanlarda önemli bir konuma sahiptir ve son iki yılda 3C tüketici elektroniği alanında yükselmiştir ve bir dizi sıcak satan üst düzey akıllı telefonun vücut ve yapısal kısımlarında kullanılır.

Titanyum alaşımının hafif, yüksek mukavemet ve iyi dokusu nedeniyle tüketici elektronik malzemelerinde yenilikçi bir eğilim haline gelmesi bekleniyor, bu da akıllı telefonların tasarımını iyileştirmeye ve vücudun ağırlığını önemli ölçüde azaltmaya yardımcı olabilir. Bununla birlikte, titanyum alaşımlarının yapılması zor özellikleri her zaman mühendisleri ve teknisyenleri rahatsız etmiştir.

Belllow olarak gösterilen titanyum alaşım işleme zorlukları:

1. Sıcaklık konsantrasyonu

Titanyum alaşımlarının çoğu çok düşük bir termal iletkenliğe, sadece 1/7 çelik, 1/16 alüminyum ve 1/25 bakır vardır. Sonuç olarak, kesme işlemi sırasında üretilen ısı kolayca dağıtılmaz ve kesme alanında konsantre edilir. İpucu sıcaklıkları 1000 dereceye çıkabilir, bu da hızlı takım aşınması, çatlama ve yonga birikimine yol açabilir, takım ömrünü kısaltır.

Kesme yüksek sıcaklığı, aletin ucuna konsantre edilir, bu da ısıyı dağıtmayı zorlaştırır ve alet kırılgandır. Yüksek sıcaklık ayrıca titanyum alaşım parçalarının yüzey bütünlüğünü yok eder, parçaların geometrik doğruluğunu azaltır ve yorgunluk mukavemetlerini ciddi şekilde azaltan çalışmanın sertleşmesine neden olur.

2. Güçlü afinite

Titanyum alaşımları iyi bir afiniteye sahiptir ve dönüş ve sondaj sırasında uzun ve sürekli cips oluşturma eğilimindedir. Bu yongalar aletin etrafına sarabilir ve işlevini engelleyebilir. Kesme derinliği çok büyük olduğunda, bıçağın yapışmasına, yanmasına veya kırılmasına neden olmak kolaydır.

Afinite avantajı, titanyumun katot plakası olarak kullanıldığı iyon pompalarında olduğu gibi birçok alanda değerlidir. Titanyum atomları anot tüpünün iç duvarına sıçradığında, gaz moleküllerini adsorbe edebilir ve ultra yüksek bir vakum ortamı oluşturabilirler.

3. Elastik deformasyon

Titanyum alaşımlarının elastik modülü nispeten düşüktür. Örneğin, TC4'ün elastik modülü sadece 110gPa, 45 çeliğin 210gPa'sıdır. 303, 304 ve 316 gibi paslanmaz çeliğin elastik modülü de 200 gPa civarındadır. Titanyum alaşımlarını işlerken, özellikle ince duvarlı veya halka şeklindeki parçaları işlerken elastik deformasyon meydana gelmeye eğilimlidir. İnce duvarlı parçalar işlendiğinde, lokal deformasyon elastik aralığı aşar ve plastik deformasyon meydana gelir ve kesme noktasındaki malzemenin mukavemeti ve sertliği önemli ölçüde artar.

Kesme basıncı, iş parçasının elastik bir şekilde deforme olmasına ve geri tepmesine neden olur, takım ve iş parçası arasındaki sürtünmeyi arttırır, ek ısı üretir ve titanyum alaşımlarının zayıf termal iletkenliği problemini daha da kötüleştirir.

4. Titreşim

Titanyum alaşımlarının esnekliği kısmen performansta faydalı olabilir, ancak kesme işlemi sırasında titreşimin önemli bir nedeni haline gelir. Titanyum alaşımının işlenmesi ile üretilen titreşim çeliğin 10 katıdır. Kesme ısısı kesme kısmında konsantre edildiğinden, zikzak yongaları üretilecek, bu da kesme gücünde dalgalanmalara neden olacak.