Page 9 - machining_titanium_rus_metric
P. 9

ОБРАБАТЫВАЕМОСТЬ ТИТАНА



                 Существует широко распространенное мнение о том, что с точки зрения обрабатываемости
                 титан схож с аустенитной нержавеющей сталью. Такое утверждение может быть верно
                 в отношении коммерчески чистого титана, а также, с некоторым допущением, α- или даже α-β-
                 сплавов; однако, оно в корне неверно применительно к β- и псевдо-β- сплавам.


                 Титановые сплавы (которые мы будем называть титаном и отдельно указывать состав и свойства
                 при необходимости) являются труднообрабатываемыми материалами, обрабатываемость                         ОБРАБАТЫВАЕМОСТЬ ТИТАНА
                 зависит от различных факторов: химического состава, твердости, метода обработки.
                 Основные сложности при резании титана:
                •  Интенсивное тепловыделение приводит к чрезмерному адгезионному износу режущей кромки.
                •  Низкая теплопроводность приводит к плохой теплопередаче и замедленной теплоотдаче.
                 Поэтому режущая кромка испытывает значительную тепловую нагрузку.
                •  «Пружинистость» титана из-за низкого модуля упругости способствует вибрации и ухудшает
                 точность обработки и качество поверхности
                 Все эти факторы значительно сокращают срок службы инструмента и отрицательно влияют
                 на производительность. Средние показатели в таблице 2 позволяют оценить обрабатываемость
                 титана по сравнению с другими группами основных конструкционных материалов.
                 Таблица 2. Обрабатываемость титана в сравнении с другими
                 конструкционными материалами (средние показатели)
                  Материал                                  Группы по ISO       Обрабатываемость, %
                  Нелегированная легкообрабатываемая сталь                              100
                  Низколегированная отожженная сталь             P                      60
                  Высоколегированная отожженная сталь                                   50
                  Аустенитная нержавеющая отожженная сталь       M                      40
                  Коммерчески чистый титан                       S                      43
                  Титан Ti-6Al-4V, отожженный                                           25

                  Как уже упоминалось, обрабатываемость титана варьируется в зависимости от групп
                  титана и сплавов внутри групп.
                  В таблице 3 представлено сравнение обрабатываемости различных представителей
                  титана; на Рис. 2 это показано графически.


                   Титан - труднообрабатываемый материал, его обработка является сложной задачей.



                  Таблица 3. Оценка обрабатываемости сплавов титана (средние
                  показатели)
                                                                                  Обрабатываемость
                  Группа            Обозначение         Условия*     Твердость
                                                                                  %
                  Чистый титан      Сплав 2                          HB 150-200   170
                  α- и псевдо-α-    Ti-5Al-2.5Sn        A            HRC 31-34    115
                  титан             Ti-8Al-1Mo-1V       DA           HRC 34-36    110
                                    Ti-6Al-4V           A            HRC 32-36    100
                  α-β-титан         Ti-8V-5Fe-1Al       A            HRC 34-38    97

                                    Ti-6Al-4V           STA          HRC 39-41    90

                  β- и псевдо-β-    Ti-10V-2Fe-3Al      STA          HRC 35-42    56
                  титан             Ti-13V-11Cr-3Al     A            HRC 39-41    53
                                    Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr   STA          HRC 36-44    51

                 * A- отожженный, DA - двойной отжиг, STA - термообработка на твердый раствор и старение





                                                                                                                       7
   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14