De främsta anledningarna till att titanlegeringar är svåra att bearbeta är deras låga värmeledningsförmåga, höga skärtemperaturer, snabba verktygsslitage och elastiska deformationer under bearbetning.
1. Låg värmeledningsförmåga
Den termiska ledningsförmågan hos titanlegeringar är endast 1/7 av stål och 1/16 av aluminium. Detta innebär att värmen som genereras under skärningen inte kan försvinna snabbt, vilket gör att temperaturen i skärzonen stiger snabbt, potentiellt överstigande 1000 grader. Så höga temperaturer kan leda till snabbt verktygsslitage och flisning, vilket förkortar verktygets livslängd.
2. Hög skärtemperatur
Eftersom värmen är koncentrerad till skärområdet, påverkas verktygskanten lätt av höga temperaturer, vilket kan försämra verktygsmaterialets prestanda, vilket påverkar bearbetningsnoggrannheten och delens ytintegritet. Höga temperaturer kan också utlösa arbetshärdning, vilket minskar utmattningshållfastheten hos titanlegeringar och påverkar komponenternas prestanda.
3. Snabbt verktygsslitage
Titanlegeringar är kemiskt reaktiva och kan lätt reagera med verktygsmaterial, vilket orsakar beläggningsdelaminering eller accelererat slitage. Vid bearbetning av titanlegeringar är det därför vanligtvis nödvändigt att använda hårdmetallverktyg eller specifika höghastighetsstålverktyg för att hantera höga temperaturer och tunga skärbelastningar.
4. Elastisk deformation
Titanlegeringar har en relativt låg elasticitetsmodul, vilket gör dem utsatta för elastisk deformation under bearbetning, särskilt vid bearbetning av tunna-väggiga eller ringformade-delar. Denna deformation ökar styrkan och hårdheten hos materialet vid skärpunkten, vilket ytterligare ökar skärtrycket, friktionen mellan verktyget och arbetsstycket och genererar mer värme.
Sammanfattningsvis beror svårigheten att bearbeta titanlegeringar främst på deras fysikaliska och kemiska egenskaper, som tillsammans skapar utmaningar under bearbetningen. Därför måste lämplig teknik och verktyg användas vid bearbetning av titanlegeringar för att förbättra bearbetningseffektiviteten och kvaliteten på delarna.
