Jaki jest proces mielenia stopu tytanu Gr5?

Stop tytanu Gr5, znany również jako Ti-6Al-4V, jest jednym z najpopularniejszych stopów tytanu. Jego unikalne właściwości fizyczne i mechaniczne sprawiają, że proces mielenia jest wyzwaniem technicznym w przemyśle wytwórczym.

 

 

1.Zalety właściwości mechanicznych

Stop tytanu Gr5 ma wysoką wytrzymałość właściwą przy gęstości 4,42 g/cm3. Jego wytrzymałość na rozciąganie w temperaturze pokojowej jest większa lub równa 895 MPa, granica plastyczności jest większa lub równa 830 MPa i ma doskonałą wytrzymałość i odporność na zmęczenie. Utrzymuje stabilną wydajność w zakresie temperatur od -200 stopni do 500 stopni. Jego moduł sprężystości utrudnia precyzyjne szlifowanie. Nadaje się do ekstremalnych warunków pracy.

 

2. Właściwości chemiczne i fizyczne

Stop tytanu Gr5 tworzy na swojej powierzchni gęstą warstwę tlenku, zapewniającą dobrą odporność na korozję i biokompatybilność, dlatego nadaje się do implantów medycznych. Jednakże powyżej 300 stopni ma tendencję do reagowania, tworząc kruche związki. Jego przewodność cieplna prowadzi do akumulacji ciepła podczas szlifowania. Jest niemagnetyczny, ma twardość mniejszą lub równą 350HB w stanie wyżarzonym, charakteryzuje się dużą odpornością na odkształcenia podczas obróbki i trudnością w tworzeniu wiórów.

 

 

1. Zbyt wysoka temperatura szlifowania podatna na uszkodzenia powierzchni

Podczas szlifowania stopu tytanu Gr5 ponad 90% ciepła koncentruje się w odległości 0,1 mm od powierzchni, a temperatura w strefie szlifowania może osiągnąć 1500 stopni. Może to spowodować wypalenie powierzchni, utworzenie warstw TiO₂/TiN, wywołanie pęknięć naprężeniowych termicznych i znaczne zmniejszenie trwałości zmęczeniowej. W przypadku komponentów lotniczych, jeśli występuje utleniona, krucha warstwa o grubości 5–10 μm, trwałość zmęczeniowa zmniejszy się o ponad 50%.

 

2. Wysoka aktywność chemiczna pogarsza zużycie i zatykanie kół

W wysokich temperaturach stop tytanu Gr5 reaguje z pierwiastkami takimi jak Al, Si i C w ziarnach ściernych ściernicy. Powoduje to zużycie dyfuzyjne ziaren ściernych. Wióry szlifierskie przylegają do tarczy i zatykają ją, powodując utratę-samoostrzenia, co zwiększa siłę szlifowania i zmniejsza precyzję. Najbardziej dotknięte są zwykłe tarcze z białego korundu, które wykazują szybkie zużycie i znaczny spadek stopnia przeszlifowania.

 

3. Odkształcenie elastyczne wpływa na precyzję obróbki

Stop tytanu Gr5 ma niski moduł sprężystości, zatem podczas szlifowania podatne jest na wybrzuszenie sprężyste i sprężynowanie, co prowadzi do niewystarczającej rzeczywistej głębokości szlifowania. W międzyczasie pojawią się ślady wibracji, wpływające na precyzję powierzchni i kształtu. Odkształcenie cienkościennych-i skomplikowanych zakrzywionych przedmiotów jest bardziej znaczące, co może łatwo skutkować odchyleniami wymiarowymi.

 

4. Trudności w usuwaniu wiórów

Wióry mielące są lamelkowe i wytłaczane-pękane, mają nieregularne kształty i duże rozmiary. Prawdopodobnie zatykają ściernicę, zwiększają siłę szlifowania i ciepło tarcia, a także dodatkowo zwiększają zużycie ściernicy i uszkodzenie przedmiotu obrabianego, tworząc błędne koło.

 

 

1. Wybór ściernicy

Koło z mikrokrystalicznego korundu: ma wysoką odporność na temperaturę i odporność na zużycie, utrzymując stabilną wydajność w temperaturze 1500 stopni. Może zmniejszyć zużycie chemiczne, a jego żywotność i skuteczność szlifowania są znacznie lepsze niż w przypadku białych kół korundowych.

Drobno-ściernica CBN o drobnej ziarnistości: może zmniejszyć siłę skrawania i temperaturę szlifowania. Porowata struktura ułatwia odprowadzanie wiórów i chłodzenie. Tarczę należy obciągać pisakiem diamentowym co 4 godziny w celu usunięcia matowych ziaren ściernych i przyklejonych wiórów, utrzymując ją w stanie ostrym.

 

2. Optymalizacja parametrów szlifowania

Wymagania dotyczące parametrów rdzenia: Temperatura w strefie mielenia powinna wynosić<300℃ .

Prędkość liniowa koła: 18-22m/s. Może zmniejszyć ciepło tarcia o ponad 50%. Na każde 10% spadku prędkości liniowej temperatura spada o około 20%.

Głębokość szlifowania pojedynczego: 0,01-0,015 mm przy zastosowaniu przetwarzania wieloprzebiegowego. Naddatek 5 mm można kontrolować poniżej 250 stopni za pomocą 500 przejść.

Prędkość posuwu: 5-6 m/min. Optymalna kombinacja eksperymentalna: prędkość liniowa 27 m/s + 0.01mm głębokość skrawania + 12m/min prędkość posuwu, zapewniająca równowagę pomiędzy wydajnością i jakością.

 

3. Modernizacja układu chłodzenia

Chłodzenie mgłą olejową w niskiej-temperaturze: nafta lotnicza o temperaturze -10 stopni + sprężone powietrze. Dysza o średnicy 2 mm rozpyla bezpośrednio na strefę szlifowania z odległości 5-8 mm, obniżając temperaturę i zmniejszając szybkość spalania narzędzia z 25% do 8%. Może również izolować tlen, aby chronić powierzchnię.

Liquid Nitrogen Auxiliary Cooling: Only suitable for workpieces with a wall thickness >10mm. Dysza o kącie 45 stopni rozpyla ciekły azot o temperaturze -196 stopni z szybkością 10 l/h, obniżając temperaturę szlifowania i całkowicie zapobiegając spaleniu narzędzia.

Uwaga: zoptymalizuj położenie dyszy pod kątem precyzyjnego chłodzenia, aby uniknąć pęknięć spowodowanych szokiem termicznym spowodowanym bezpośrednim natryskiwaniem zimnej wody na-wysokotemperaturową

powierzchnia.

 

 

 

Grupa Ruihang specjalizuje się w produkcji-wysokiej jakości tytanu i wyrobów z tytanu, obejmujących różne gatunki, takie jak Gr5, Gr7, CP Ti, Gr23 itp. Aby uzyskać więcej informacji, skontaktuj się z nami pod adresem:Sam.Rui@bjrh-titanium.com