חיתוך סגסוגת טיטניום

מאפייני חיתוך
כאשר הקשיות של סגסוגת טיטניום גדולה מ-HB350, חיתוך קשה במיוחד, וכאשר הוא פחות מ-HB300, הוא נוטה להידבק לכלי וקשה לחיתוך. עם זאת, הקשיות של סגסוגות טיטניום היא רק היבט אחד שקשה לעיבוד, והמפתח טמון בהשפעה המקיפה של התכונות הכימיות, הפיזיקליות והמכניות של סגסוגות טיטניום על יכולת העיבוד שלהן. לסגסוגת טיטניום יש את מאפייני החיתוך הבאים:
(1) מקדם דפורמציה נמוך: זוהי תכונה משמעותית של חיתוך סגסוגת טיטניום, עם מקדם דפורמציה קטן או קרוב ל-1. מרחק החיכוך של החלקת שבב על פני המגרפה גדל מאוד, מה שמאיץ את שחיקת הכלים.
(2) טמפרטורת חיתוך גבוהה: בשל המוליכות התרמית הקטנה של סגסוגת טיטניום (מקבילה רק ל-1/5-1/7 מתוך 45 # פלדה), אורך המגע בין השבב למשטח החיתוך הקדמי קצר במיוחד, והחום שנוצר במהלך החיתוך אינו מועבר בקלות, מרוכז בטווח קטן ליד אזור החיתוך וקצה החיתוך, וכתוצאה מכך טמפרטורת חיתוך גבוהה. באותם תנאי חיתוך, טמפרטורת החיתוך יכולה להיות יותר מפי שניים מזו של חיתוך 45 פלדה.
(3) כוח החיתוך ליחידת שטח גדול: כוח החיתוך העיקרי קטן בכ-20 אחוזים מאשר בחיתוך פלדה. בשל אורך המגע הקצר ביותר בין השבב למשטח החיתוך הקדמי, כוח החיתוך ליחידת שטח מגע גדל מאוד, אשר נוטה לשבירת להב. יחד עם זאת, בשל מודול האלסטי הקטן של סגסוגת טיטניום, קל לייצר עיוות כיפוף תחת פעולת הכוח הרדיאלי במהלך העיבוד, הגורם לרטט, הגדלת בלאי הכלים ומשפיע על דיוק החלקים. לכן, נדרש שמערכת התהליך תהיה בעלת קשיחות טובה.
(4) תופעת התקשות קרה חמורה: בשל הפעילות הכימית הגבוהה של טיטניום, קל לספוג חמצן וחנקן באוויר ליצירת עור חיצוני קשה ושביר בטמפרטורות חיתוך גבוהות; יחד עם זאת, עיוות פלסטי במהלך תהליך החיתוך יכול גם לגרום להתקשות פני השטח. התופעה של התקשות קרה לא רק מפחיתה את חוזק העייפות של חלקים, אלא גם מחמירה את שחיקת הכלים, שהיא תכונה חשובה מאוד בעת חיתוך סגסוגות טיטניום.
(5) כלי חיתוך מועדים לבלאי: לאחר עיבוד החסר על ידי הטבעה, חישול, גלגול חם ושיטות אחרות, הוא יוצר עור חיצוני לא אחיד קשה ושביר, הנוטה לשבירת להב, מה שהופך את החיתוך לקשה. עור התהליך הקשה ביותר בעיבוד סגסוגת טיטניום. בנוסף, בשל הזיקה הכימית החזקה של סגסוגת טיטניום לחומרי הכלי, הכלי נוטה לבלאי דבק בתנאי טמפרטורת חיתוך גבוהה וכוח חיתוך גבוה ליחידת שטח. כאשר הופכים סגסוגות טיטניום, לפעמים הבלאי על משטח החיתוך הקדמי חמור אף יותר מאשר על משטח החיתוך האחורי; כאשר קצב ההזנה f<0.1 mm/r, wear mainly occurs on the rear cutting surface; When f>{{0}}.2 מ"מ/ר, יהיה בלאי על משטח הלהב הקדמי; כאשר משתמשים בכלי חיתוך מסגסוגת קשיחה לחיתוך דיוק ודיוק למחצה, מתאים יותר לקבל VBmax של פחות מ-0.4 מ"מ לשחיקה של משטח החיתוך האחורי.
בכרסום, בשל המוליכות התרמית הנמוכה של חומרי סגסוגת טיטניום ואורך המגע הקצר ביותר בין השבב למשטח החיתוך הקדמי, החום שנוצר במהלך החיתוך אינו מועבר בקלות, מרוכז באזור עיוות החיתוך ובטווח קטן ליד שיא הטכנולוגיה. במהלך העיבוד, ייווצרו טמפרטורות חיתוך גבוהות במיוחד בקצה החיתוך, מה שמקצר מאוד את חיי הכלי. עבור סגסוגת טיטניום Ti6Al4V, בתנאים המותרים של חוזק הכלי וכוח המכונה, טמפרטורת החיתוך היא גורם מפתח המשפיע על חיי הכלי, ולא על גודל כוח החיתוך.