การศึกษาวิธีควบคุมพื้นผิวและการประมวลผลของการตัดเฉือนโลหะผสมไทเทเนียม
ในบทความนี้ จะมีการวิเคราะห์สาเหตุของข้อบกพร่องที่พื้นผิวทั่วไปของโลหะผสมไททาเนียมในกระบวนการตัดเฉือน โดยมีการหารือถึงปัจจัยวัสดุที่สำคัญที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการตัดอย่างเป็นระบบ และสรุปมาตรการเพิ่มประสิทธิภาพของการกลึง การเจาะ การต๊าป และกระบวนการตัดเฉือนอื่นๆ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อเป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับการกำหนดกระบวนการตัดเฉือนที่มีความเสถียรสูงและสูงของโลหะผสมไททาเนียม
I. การวิเคราะห์ข้อบกพร่องทั่วไปในการดองและการรักษาพื้นผิวของโลหะผสมไทเทเนียม
ในกระบวนการดองและการรักษาพื้นผิวโลหะผสมไทเทเนียม ข้อบกพร่องทั่วไปและกลไกการสร้างมีดังนี้:
1. การกัดกร่อนเกิน-
หลังจากการดอง พื้นผิวจะแสดงเป็นหลุม ความไม่สม่ำเสมอ หรือขอบเขตของเมล็ดข้าว สาเหตุหลักได้แก่: ความไม่สมดุลของอัตราส่วนของกรดไฮโดรฟลูออริก (HF) ต่อกรดไนตริก (HNO)3) ในสารละลายดอง โดยเฉพาะความเข้มข้นของ HF สูง หรือความสามารถในการออกซิเดชันของ HNO ไม่เพียงพอ3; และเวลาในการดองนาน ประเด็นสำคัญของการควบคุมกระบวนการมีดังนี้: ควบคุมสัดส่วนของสารละลายสำหรับการดองอย่างเคร่งครัด และสังเกตสภาพพื้นผิวอย่างสม่ำเสมอระหว่างการทำงานตามอัตรา "(1 ~ 4) นาที/มม." ตามความหนาและเวลาของชิ้นงาน-
2. เถ้าแขวน
หมายถึงสารตกค้างของออกไซด์สีน้ำตาล-สีเทาที่ติดอยู่กับพื้นผิวหลังการดอง เหตุผลก็คือสิ่งที่แนบมาที่สร้างโดยปฏิกิริยาไม่สามารถแยกออกจากเมทริกซ์ได้ทันเวลา หรือ-การล้างข้อมูลตามมาไม่ทั่วถึง มาตรการปรับปรุง ได้แก่ การเขย่าชิ้นงานระหว่างการดองเพื่อส่งเสริมการหลุดร่วง หลังจากการดอง น้ำความเร็วสูง-ที่ผสมกับอากาศอัดและน้ำปราศจากไอออนจะถูกใช้เพื่อการชะล้างที่รุนแรงเพื่อให้แน่ใจว่าพื้นผิวสะอาด
3. ไม่ได้เอาสเกลออก
แสดงให้เห็นว่ายังมีชั้นออกไซด์ดั้งเดิมในท้องถิ่นหลงเหลืออยู่ มีสาเหตุหลายประการสำหรับข้อบกพร่องนี้ ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับ: การกำจัดน้ำมันที่ไม่สะอาดในการบำบัดล่วงหน้า เวลาไม่เพียงพอสำหรับการบำบัดเกลือหลอมเหลว (การเดือดด้วยด่าง) กิจกรรมของสารละลายดองลดลง หรืออุณหภูมิต่ำ เมื่อทำการตรวจสอบ ควรตรวจสอบทีละรายการตามลำดับ "ก่อน-การบำบัด → การบำบัดด้วยเกลือหลอมเหลว → การดอง" และหากจำเป็น คุณสามารถเพิ่มกระบวนการพ่นทรายเป็นการบำบัดล่วงหน้า-ได้
4. ลาย Piebald
ความแตกต่างของสีที่ไม่สม่ำเสมอหรือบล็อก มักเกิดจากความสม่ำเสมอของปฏิกิริยาที่ไม่ดี สามารถปรับปรุงได้โดยการเสริมความแข็งแกร่งให้กับการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของชิ้นงาน-ในสารละลายการดอง และอุณหภูมิในการดองที่เหมาะสม (เช่น การตกลงสู่ช่วงอุณหภูมิห้อง)
5. วงผมร่วงช้า (Aging piebald)
ชิ้นงานส่วนหนึ่ง-ในการตรวจสอบการดองและเก็บไว้เป็นระยะเวลาหนึ่ง พื้นผิวก็ปรากฏจุดใหม่ ปรากฏการณ์นี้อาจเกี่ยวข้องกับผลเสริมฤทธิ์กันของตัวกลางที่เป็นกรดที่ตกค้าง การกัดกร่อน และความเค้นตกค้างของชิ้นงาน- สัณฐานวิทยาในระดับจุลภาคนั้นแตกต่างจากการกัดกร่อนทั่วไป และมักจะไม่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการบริการ สามารถกำจัดออกได้ด้วยการดองในระยะสั้น-อีกครั้ง แต่การดีไฮโดรจีเนชันแบบสุญญากาศหลังจากการดองขั้นที่สองควรได้รับการเสริมความแข็งแกร่งให้กับชิ้นส่วนที่ได้รับความเครียด
ครั้งที่สอง ปัจจัยด้านวัสดุที่ส่งผลต่อความสามารถในการแปรรูปโลหะผสมไทเทเนียม
ความยากในการตัดเฉือนโลหะผสมไทเทเนียมนั้นเกิดจากคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์:
· การนำความร้อนต่ำ: การนำความร้อนประมาณ 1/3 ของความร้อนของเหล็ก และความร้อนในการตัดจะมุ่งไปที่ปลายเครื่องมือ ส่งผลให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้น (การทดลองแสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิของปลายเครื่องมือสามารถสูงถึง 2 ถึง 3 เท่าของอุณหภูมิในการตัดเหล็ก) ทำให้เครื่องมือสึกหรอเร็วขึ้น
· โมดูลัสยืดหยุ่นต่ำ: พื้นผิวที่ผ่านกระบวนการมีการเด้งกลับสูงในระหว่างการประมวลผล โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนที่มีผนังบาง- ซึ่งทำให้ความสัมพันธ์ระหว่างด้านข้างกับชิ้นงานรุนแรงขึ้น และทำให้เกิดการสึกหรอจากการเสียดสีและการแตกหักของขอบได้ง่าย
· มีฤทธิ์ทางเคมีสูง: เป็นเรื่องง่ายมากที่จะทำปฏิกิริยากับ O, H, N และองค์ประกอบอื่นๆ ที่อุณหภูมิสูงเพื่อสร้างชั้นออกซิเจนที่แข็งตัว- ซึ่งมีความเป็นพลาสติกอย่างมากและทำให้เครื่องมือเสียหายรุนแรงขึ้น
· คุณสมบัติขององค์กร: ในสถานะอบอ่อน ความสามารถในการแปรรูปของโลหะผสมไทเทเนียมประเภท -; + พิมพ์ตาม; อัลลอยด์ประเภทเบต้า-มีความแข็งแรงสูงและสามารถชุบแข็งได้ดี แต่ความสามารถในการขึ้นรูปนั้นแย่ที่สุด เมื่อคำนึงถึงคุณลักษณะข้างต้น จึงจำเป็นต้องใช้มาตรการที่เป็นระบบตั้งแต่การเลือกวัสดุเครื่องมือ พารามิเตอร์การตัด และการระบายความร้อน
ที่สาม ประเด็นสำคัญของเทคโนโลยีการตัดเฉือนทั่วไปของโลหะผสมไททาเนียม
1. การกลึงและการคว้าน
· การกลึง: ความท้าทายหลักคืออุณหภูมิสูง การสึกหรอของเครื่องมือ และการสปริงกลับ แนะนำให้ใช้การตัดเฉือนหยาบและการตัดต่อเนื่องโดยใช้เครื่องมือซีเมนต์คาร์ไบด์ (เช่น YG) ควรใช้เครื่องมือเหล็กความเร็วสูง-ในการขึ้นรูปกลึงหรือตัด หลักการสำคัญคือการบังคับป้อนอย่างต่อเนื่องเพื่อหลีกเลี่ยงการหยุดชะงักของการตัด แนะนำให้ใช้สารหล่อเย็นโดยใช้สารละลายน้ำโซเดียมไนเตรต 5% หรืออิมัลชันน้ำมันที่ละลายน้ำได้ 1/20
· การคว้าน: อยู่ในประเภทของการตกแต่ง จำเป็นต้องมุ่งเน้นไปที่ความแข็งแกร่งในการจับยึดของชิ้นส่วนที่มีผนังบาง-เพื่อป้องกันการเสียรูปและให้แน่ใจว่ามีการระบายความร้อนที่เพียงพอเพื่อป้องกันการไหม้
2. การเจาะ
ความยากอยู่ที่ความยากของการพันเศษและการกระจายความร้อน ข้อกำหนดของกระบวนการ: ใช้-ขอบสั้นแหลมคม ใช้ความเร็วต่ำ- บังคับฟีด และจัดให้มีการระบายความร้อนภายในเต็มรูปแบบตลอดกระบวนการ ห้ามมิให้ใช้งานโดยเด็ดขาดในระหว่างกระบวนการเจาะ และควรถอดคัตเตอร์ออกและถอดเศษออกเป็นประจำสำหรับการเจาะรูลึก เมื่อเจาะทะลุ-รู ควรถอดเครื่องตัดออกเพื่อทำความสะอาดก่อนเจาะ และขั้นตอนสุดท้ายคือการใช้แรงป้อนเพื่อทำให้ผนังรูเรียบ
3. การแตะ
เป็นหนึ่งในกระบวนการที่ยาก และง่ายต่อการหักต๊าปเนื่องจากการขจัดเศษไม่ดีและการหดตัวของวัสดุ มาตรการรับมือทางเทคโนโลยี: จัดลำดับความสำคัญของการประมวลผลหลุมตาบอดลึก ปรับปรุงโครงสร้างของต๊าป (เช่น การเจียรขอบท้ายและการเปิดร่องคายเศษตามแนวแกน) ใช้ต๊าปชุบออกซิไดซ์ ไนไตรด์ หรือโครเมียม-ในการกัด ขอแนะนำให้ใช้ครีมตัดแบบพิเศษหรือน้ำมันตัดกลึงที่มีแรงดันสูงมากในการต๊าป
4. การเลื่อย
ใช้ใบเลื่อยเลือยตัดโลหะความเร็วสูง-ที่มีฟันหยาบ (ระยะพิทช์ 4.2 ~ 8.5 มม. เหมาะสำหรับแท่ง) และเลือกระยะพิทช์ตามความหนาของชิ้นงานระหว่าง 2.5 ~ 25.4 มม. เมื่อเลื่อยด้วยเลื่อยสายพาน (เลือกระยะพิทช์ขนาดใหญ่สำหรับวัสดุที่มีความหนา) จำเป็นต้องมีการป้อนแบบบังคับและการระบายความร้อนอย่างต่อเนื่องในระหว่างการประมวลผล และใช้ความเร็วของสายพานต่ำ
5. การตัดเฉือนด้วยไฟฟ้า (EDM)
ต้องรักษาช่องว่างการปล่อยระหว่างอิเล็กโทรดเครื่องมือและชิ้นงาน (0.005-0.05 มม. สำหรับการตัดเฉือนขั้นสุดท้าย 0.1-0.4 มม. สำหรับการตัดเฉือนหยาบ) แนะนำให้ใช้ทองแดงหรือสังกะสีเป็นวัสดุอิเล็กโทรด และของเหลวในกระบวนการผลิตจะต้องมีการหมุนเวียนอย่างดีเพื่อกำจัดตะกรัน
IV. บทสรุป
การตัดเฉือนโลหะผสมไททาเนียมได้รับผลกระทบจากการผสมผสานระหว่างคุณลักษณะของวัสดุ การเลือกเครื่องมือ การตั้งค่าพารามิเตอร์ และสภาวะการหล่อเย็น ในการผลิตจริง จำเป็นต้องปรับพารามิเตอร์ของแต่ละกระบวนการให้เหมาะสมตามหมายเลขอัลลอยด์ โครงสร้างชิ้นส่วน และข้อกำหนดด้านความแม่นยำ และควบคุมหน้าต่างกระบวนการเตรียม-และกระบวนการดองอย่างเข้มงวด เพื่อหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องอย่างมีประสิทธิภาพและบรรลุการตัดเฉือนที่มีประสิทธิภาพและแม่นยำ
