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深圳鈦棒tc4鈦板直銷廠家 |
由于鈦合金化學(xué)活性高,導(dǎo)熱系數(shù)低導(dǎo)致了切削過程中切削溫度高,化學(xué)反應(yīng)劇烈,刀具快速失效,造成刀具壽命短,加工成本高的問題。刀具磨損的原因包括機(jī)械摩擦和切削力和切削溫度作用下的物理、化學(xué)反應(yīng)。針對鈦合金切削加工的困難性,所選的刀具材料必須滿足硬度高、強(qiáng)度高、導(dǎo)熱系數(shù)大、化學(xué)穩(wěn)定性和紅硬性好的要求[10]。目前業(yè)內(nèi)公認(rèn)的加工鈦合金效果*的金剛石刀具,但因其價格昂貴,因此硬質(zhì)合金涂層刀具仍占據(jù)著鈦合金切削加工市場的主要地位
傳統(tǒng)切削加工理論認(rèn)為涂層刀具并不能適用于加工鈦合金,這是由于傳統(tǒng)的涂層大多為二元TiC或三元TiCN涂層,而涂層中的Ti元素極易與工件發(fā)生親和作用而導(dǎo)致刀具快速失效。Ezugwn等采用高速鋼基體的CrN和TiCN涂層與未涂層鎢鈷硬質(zhì)合金刀具對TC4鈦合金進(jìn)行了切削加工,研究表明CrN涂層刀具的使用壽命要長于TiCN涂層刀具和未涂層硬質(zhì)合金刀具。同時研究了在同等切削條件下,使用單層TiN涂層和多層的TiN/TiCN/TiN涂層進(jìn)行Ti6A14V鈦合金的切削實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明多層的涂層刀具切削時產(chǎn)生的溫度要低于單層,同時刀具使用壽命也高于單層涂層。
近幾年由于國外制備涂層的工藝和方法在不斷成熟與進(jìn)步,使得刀具涂層成分逐漸趨于多樣化,甚至針對每一種工件材料都有一種最合適的涂層材料,而且出現(xiàn)了軟涂層、超硬涂層、多層涂層、納米復(fù)合涂層等性能更好的涂層,所以越來越多的涂層刀具已經(jīng)被應(yīng)用到鈦合金的高速切削工中,并顯示了良好的優(yōu)越性,近年常用的硬質(zhì)合金涂層刀具。
刀具涂層成分多元化。在單涂層中加入新的元素(如加入Zr和V會提高耐涂層磨損性,加入Si會提高涂層硬度并防止化學(xué)擴(kuò)散,加入B會增強(qiáng)涂層韌性,加入Al和Cr會提高涂層抗氧化性等)制備出的多元刀具涂層材料,極大地提高了刀具的綜合性能。涂層材料也已從最開始的TiN、TiAlN、TiCN發(fā)展到現(xiàn)在的TiSiN、TiSiCN、TiAlSiN、AlCrN、AlCrSiN、TiBN、CrN、ZrN等幾十種涂層材料。滿足切削加工中多樣化的需求,新的涂層材料還將具有極大的發(fā)展前景
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