Apabila ia datang kepada pemesinanaloi titanium, aloi titanium pertama yang terlintas di fikiran mungkin ialah Ti-6Al-4V. Ti-6Al-4V ialah aloi titanium yang paling awal dibangunkan dan paling banyak digunakan di dunia, merangkumi lebih separuh daripada semua produk aloi titanium. Terutama untuk robot humanoid yang sedang berkembang pesat, Ti-6Al-4V adalah bahan pilihan kerana harga yang berpatutan, kekuatan tinggi dan keperluan ringan. Komposisi nominal Ti-6Al-4V ialah 6% aluminium (Al) dan 4% vanadium (V). Aluminium ialah elemen penstabil fasa, meningkatkan suhu bilik aloi dan kekuatan suhu tinggi, manakala vanadium ialah elemen penstabil fasa, meningkatkan keplastikan pemprosesan bahan dan kestabilan terma. Struktur + dwi-fasa ini memberikan aloi Ti-6Al-4V sifat mekanikal komprehensif yang sangat baik. Walau bagaimanapun, untuk mengeluarkan bahagian aloi titanium Ti-6Al-4V yang memenuhi keperluan pemasangan, pemesinan merupakan isu yang tidak dapat dielakkan. Jadi hari ini, kita akan membincangkan mengapa pemesinan aloi titanium Ti-6Al-4V sukar dari perspektif sifat bahannya.
Daripada semua faktor yang menyumbang kepada kesukaran dalam pemesinan Ti-6Al-4V, kekonduksian terma yang sangat rendah diiktiraf secara meluas sebagai yang paling kritikal dan menentukan. Ini seperti kotak Pandora yang dicetuskan oleh proses pemotongan, menyebabkan satu siri tindak balas berantai dan mendominasi cabaran pemesinannya. Pemotongan logam pada asasnya adalah ubah bentuk plastik yang ganas, di mana 99% tenaga mekanikal ditukar kepada haba. Keluli biasa dan aloi aluminium, dengan kekonduksian terma yang baik, boleh membawa 60%-80% haba melalui cip, dengan kebanyakan haba dibawa oleh cip, hanya meninggalkan 10%-20% untuk digunakan pada alat pemotong. Walau bagaimanapun, Ti-6Al-4V mempunyai kekonduksian terma yang sangat rendah, hanya 1/6-1/7 daripada keluli karbon sederhana seperti 45 keluli dan 1/16 daripada aloi aluminium, menjadikannya sebagai "penebat haba." Ini mengakibatkan lebih daripada 80% haba sangat tertumpu di kawasan sempit di hujung alat, membentuk pengumpulan haba yang melampau. Pengumpulan haba berterusan ini dengan mudah boleh mencapai atau bahkan melebihi 1000 darjah, suhu tinggi sedemikian adalah bencana untuk alat pemotong. Sebagai contoh, suhu tinggi boleh menyebabkan pelembutan haba bahan alat seperti karbida bersimen dan keluli berkelajuan tinggi, secara drastik mengurangkan kekerasan dan rintangan hausnya. Pada masa yang sama, ia mengaktifkan resapan atom, memburukkan lagi resapan dan kehausan pelekat antara alat dan bahan kerja. Spalling tepi terbina juga boleh menyebabkan haus kawah, dan tindak balas pengoksidaan dalam persekitaran bersuhu tinggi dan kaya dengan oksigen terus merosakkan alat. Sementara itu, untuk aloi titanium yang dimesin, suhu tinggi dipindahkan ke permukaan yang dimesin, menyebabkan permukaan terbakar, perubahan metalografik, dan melemahkan prestasi keletihan dan rintangan kakisan bahagian. Ia juga menggalakkan tindak balas lapisan permukaan Ti-6Al-4V dengan unsur O dan N di udara, membentuk lapisan nipis, rapuh dan keras atau lapisan nitrida. Lapisan ini bukan sahaja menyukarkan pemotongan tetapi juga memakai kelebihan canggih dan memburukkan pengerasan kerja, mewujudkan kitaran ganas.
Lebih penting lagi,-persekitaran suhu tinggi yang disebabkan oleh kekonduksian terma yang rendah bertindak sebagai pemangkin, sangat menguatkan kesan negatif sifat-yang sukar untuk-mesin yang lain. Sebagai contoh, ia mengaktifkan aktiviti kimia, mempergiatkan tindak balas kimia antara alat dan bahan kerja, yang akan kita bincangkan dalam bahagian kemudian. Oleh itu, mengawal pengumpulan haba pemotongan menyelesaikan separuh masalah pemesinan Ti-6Al-4V. Oleh itu, objektif teras strategi pengoptimuman seperti salutan alat baharu, penyejukan tekanan tinggi dan suhu rendah adalah untuk mengawal pengumpulan haba secara berkesan dalam zon pemotongan.
Struktur mikro dan morfologi cip Ti-6Al-4V juga mempengaruhi kebolehmesinannya dengan ketara. Lebih penting lagi, semua faktor ini tidak diasingkan tetapi saling berkait, membentuk satu kompleks,-menguatkan sendiri "sistem kebolehmesinan" yang kompleks.
Baoji Reliab Metal Materials Co.,Ltd
Mudah Alih: 0086 13092900605
Jabatan Jualan 1: WhatsApp +8613092900605 (En.Gary)
Jabatan Jualan 2: +8613092913521(Cik Sophia)
Alamat: No.35 Baoti Rd, Daerah Weibin, Baoji, China
