鋁鈦合金/鋁合金/鋁型材的特性及其加工工藝

時間：2018-11-01

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? ? ??鋁鈦合金型材由于其密度小，比強度高，耐高溫，性能好等特點，應用廣泛。但鋁鈦合金型材機械加工性能差，影響了該材料的廣泛使用。

　　鋁鈦合金型材即在工業(yè)純鈦中加入合金元素，以提高鈦的強度。鈦合金可分三種：a鈦合金，b鈦合金和a＋b鈦合金。ab鈦合金是由a和b雙相組成，這類合金組織穩(wěn)定，高溫變形性能、韌性、塑性較好，能進行淬火、時效處理，使合金強化。鈦合金的性能特點主要表現在：

　　1)比強度高。鋁鈦合金型材密度小(4.4kg/dm3)重量輕，但其比強度卻大于**高強度鋼。

　　2)熱強性高。鋁鈦合金型材的熱穩(wěn)定性好，在300～500℃條件下，其強度約比鋁合金高10倍。

　　3)化學活性大。鈦可與空氣中的氧、氮、、水蒸氣等物質產生強烈的化學反應，在表面形成TiC及TiN硬化層。

　　導熱性差。鈦合金導熱性差，鈦合金TC4在200℃時的熱導率l=16.8W/m·℃，導熱系數是0.036卡/厘米·秒·℃。

　　鋁鈦合金型材機加工特性分析

　　**，鈦合金導熱系數低，僅是鋼的1/4，鋁的1/13，銅的1/25。因切削區(qū)散熱慢，不利于熱平衡，在切削加工過程中，散熱和冷卻效果很差，易于在切削區(qū)形成高溫，加工后零件變形回彈大，造成切削刀具扭矩增大、刃口磨損快，**度降低。其次，鈦合金的導熱系數低，使切削熱積于切削刀四周的小面積區(qū)域內不易散發(fā)，前刀面摩擦力加大，不易排屑，切削熱不易散發(fā)，加速刀具磨損。最后，鈦合金化學活性高，在高溫下加工易與刀具材料起反應，形成溶敷、擴散，造成粘刀、燒刀、斷刀等現象。

　　刀具材料選用應滿足下列要求：

　　·足夠的硬度。刀具的硬度**要遠大于鋁鈦合金硬度。

　　·足夠的強度和韌性。由于刀具切削鋁鈦合金時承受很大的扭矩和切削力，因此**有足夠的強度和韌性。

　　·足夠的**性。由于鈦合金韌性好，加工時切削刃要鋒利，因此刀具材料**有足夠的抗磨損能力，這樣才能減少加工硬化。這是選擇加工鈦合金刀具重要的參數。

　　·刀具材料與鈦合金親合能力要差。由于鋁鈦合金化學活性高，因此要避免刀具材料和鋁鈦合金形成溶敷、擴散而成合金，造成粘刀、燒刀現象。

　　經過對國內常用刀具材料和國外刀具材料進行試驗表明，采用高鈷刀具效果理想，鈷的主要作用能加強二次硬化效果，提高紅硬性和熱處理后的硬度，同時具有較高的韌性、**性、良好的散熱性,較加適合加工鋁鈦合金型材。

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