Corte de aleación de titanio

Características de corte
Cuando la dureza de la aleación de titanio es mayor que HB350, el corte es particularmente difícil, y cuando es menor que HB300, es propenso a que la herramienta se pegue y sea difícil de cortar. Sin embargo, la dureza de las aleaciones de titanio es sólo un aspecto difícil de mecanizar, y la clave reside en el impacto integral de las propiedades químicas, físicas y mecánicas de las aleaciones de titanio en su maquinabilidad. La aleación de titanio tiene las siguientes características de corte:
(1) Bajo coeficiente de deformación: esta es una característica importante del corte de aleaciones de titanio, con un coeficiente de deformación menor o cercano a 1. La distancia de fricción de deslizamiento de la viruta en la cara del rastrillo aumenta considerablemente, lo que acelera el desgaste de la herramienta.
(2) Alta temperatura de corte: debido a la pequeña conductividad térmica de la aleación de titanio (solo equivalente a 1/5-1/7 del acero 45 #), la longitud de contacto entre el chip y la superficie de corte frontal es extremadamente corta. y el calor generado durante el corte no se transmite fácilmente, se concentra en un pequeño rango cerca del área de corte y el filo, lo que resulta en una alta temperatura de corte. En las mismas condiciones de corte, la temperatura de corte puede ser más del doble que la del corte de acero 45.
(3) La fuerza de corte por unidad de área es grande: la fuerza de corte principal es aproximadamente un 20 por ciento menor que cuando se corta acero. Debido a la longitud de contacto extremadamente corta entre la viruta y la superficie de corte frontal, la fuerza de corte por unidad de área de contacto aumenta considerablemente, lo que es propenso a romper la hoja. Al mismo tiempo, debido al pequeño módulo elástico de la aleación de titanio, es fácil producir deformación por flexión bajo la acción de la fuerza radial durante el procesamiento, lo que provoca vibración, aumenta el desgaste de la herramienta y afecta la precisión de las piezas. Por lo tanto, se requiere que el sistema de proceso tenga buena rigidez.
(4) Fenómeno de endurecimiento en frío severo: debido a la alta actividad química del titanio, es fácil absorber oxígeno y nitrógeno en el aire para formar una piel exterior dura y quebradiza a altas temperaturas de corte; Al mismo tiempo, la deformación plástica durante el proceso de corte también puede provocar un endurecimiento de la superficie. El fenómeno del endurecimiento en frío no sólo reduce la resistencia a la fatiga de las piezas, sino que también agrava el desgaste de la herramienta, que es una característica muy importante al cortar aleaciones de titanio.
(5) Las herramientas de corte son propensas al desgaste: después de que la pieza en bruto se procesa mediante estampado, forjado, laminado en caliente y otros métodos, forma una piel exterior desigual, dura y quebradiza, que es propensa a romperse la hoja, lo que dificulta el corte. Despellejar el proceso más difícil en el procesamiento de aleaciones de titanio. Además, debido a la fuerte afinidad química de la aleación de titanio con los materiales de la herramienta, la herramienta es propensa al desgaste adhesivo en condiciones de alta temperatura de corte y alta fuerza de corte por unidad de área. Al tornear aleaciones de titanio, a veces el desgaste en la superficie de corte frontal es incluso más severo que en la superficie de corte posterior; Cuando la velocidad de alimentación f<0.1 mm/r, wear mainly occurs on the rear cutting surface; When f>{{0}}.2 mm/r, habrá desgaste en la superficie de la hoja frontal; Cuando se utilizan herramientas de corte de aleación dura para torneado de precisión y semiprecisión, es más apropiado tener un VBmax inferior a 0,4 mm para el desgaste de la superficie de corte trasera.
En el fresado, debido a la baja conductividad térmica de los materiales de aleación de titanio y la longitud de contacto extremadamente corta entre la viruta y la superficie de corte frontal, el calor generado durante el corte no se transmite fácilmente, se concentra en la zona de deformación del corte y en un pequeño rango cerca de la innovador. Durante el mecanizado, se generarán temperaturas de corte extremadamente altas en el filo, lo que acortará considerablemente la vida útil de la herramienta. Para la aleación de titanio Ti6Al4V, bajo las condiciones permitidas de resistencia de la herramienta y potencia de la máquina, la temperatura de corte es un factor clave que afecta la vida útil de la herramienta, más que la magnitud de la fuerza de corte.