Por que é difícil processar titânio por corte de arame?

Se você deseja usinagem CNC de titânio , as pessoas geralmente precisam de mais tempo para pensar em como usinar ligas de titânio será mais fácil. Porque sempre foi um desafio processar ligas de titânio por corte de arame , corte de arame é o melhor método de processamento. Então, por que é um desafio processar ligas de titânio por corte de arame?

Para resolver este problema, devemos primeiro entender algumas propriedades metálicas comuns das ligas de titânio.

O que é liga de titânio?

O titânio é um novo tipo de metal. O desempenho do titânio está relacionado ao conteúdo de impurezas como carbono, nitrogênio, hidrogênio e oxigênio. O iodeto de titânio mais puro tem um teor de impurezas não superior a 0,1%, mas tem baixa resistência e alta plasticidade. As propriedades do titânio puro industrial 99,5% são densidade ρ=4,5g/cm ³ , ponto de fusão 1725℃, condutividade térmica λ=15,24W/(m.K), resistência à tração σb=539MPa, alongamento δ=25%, taxa de encolhimento da seção ψ=25%, módulo elástico E=1,078×105MPa, dureza HB195.

Quais são as propriedades das ligas de titânio?

• Alta resistência específica

A densidade da liga de titânio é geralmente de cerca de 4,51g/cm ³ , que é apenas 60% do aço. A densidade do titânio puro é próxima à do aço comum, e algumas ligas de titânio de alta resistência excedem a resistência de muitas chapas estruturais de liga de aço. Portanto, a resistência específica (resistência/densidade) da liga de titânio é muito maior do que a de outros materiais estruturais metálicos, e podem ser produzidas peças com alta resistência unitária, boa rigidez e peso leve. As ligas de titânio são usadas em componentes de motores de aeronaves, esqueletos, revestimentos, fixadores e trens de pouso, bem como alguns componentes aeroespaciais.

• Alta resistência térmica

A temperatura de operação é várias centenas de graus mais alta do que a das ligas de alumínio, e a resistência necessária ainda pode ser mantida em temperaturas moderadas. Pode trabalhar por muito tempo a uma temperatura de 450 a 500 °C, enquanto a resistência específica das ligas de alumínio diminui significativamente a 150 °C. A temperatura de trabalho da liga de titânio pode chegar a 500 ℃, e a temperatura de trabalho da liga de alumínio está abaixo de 200 ℃.

• Boa resistência à corrosão

A liga de titânio funciona em uma atmosfera úmida e meio de água do mar, e sua resistência à corrosão é muito melhor do que o aço inoxidável; tem uma resistência particularmente forte à corrosão por pites, corrosão ácida e corrosão sob tensão; Mercadorias, ácido nítrico, ácido sulfúrico, etc. têm excelente resistência à corrosão. No entanto, o titânio tem baixa resistência à corrosão ao meio com redução de oxigênio e sais de cromo.

• Bom desempenho em baixa temperatura

As ligas de titânio ainda podem manter suas propriedades mecânicas em temperaturas baixas e ultrabaixas. Em temperaturas extremamente baixas, ligas de titânio com elementos intersticiais extremamente baixos, como TA7, ainda podem manter certa plasticidade a -253 °C. Portanto, a liga de titânio também é um importante material estrutural de baixa temperatura.

• Alta atividade química

Titânio tem alta atividade química e produz fortes reações químicas com O, N, H, CO, CO₂ , vapor de água, amoníaco, etc. na atmosfera. Quando o teor de carbono é superior a 0,2%, um TiC duro será formado na liga de titânio; quando a temperatura é alta, uma camada superficial dura de TiN também se forma quando interage com N; quando a temperatura está acima de 600 ℃, o titânio absorve oxigênio para formar uma camada endurecida com alta dureza; O aumento do teor de hidrogênio também formará uma camada de fragilização. A profundidade da camada superficial dura e quebradiça produzida pelo gás absorvente pode atingir 0,1 a 0,15 mm, e o grau de endurecimento é de 20% a 30%. A afinidade química do titânio também é grande e é fácil aderir à superfície de atrito.

• Pequena condutividade térmica

A condutividade térmica do titânio λ=15,24W/(m.K) é cerca de 1/4 de níquel, 1/5 de ferro, 1/14 de alumínio e a condutividade térmica de várias ligas de titânio é cerca de 1/4 dessa de titânio. queda de 50%. O módulo de elasticidade da liga de titânio é cerca de 1/2 do aço, por isso sua rigidez é pobre e fácil de deformar, por isso não é adequado fazer hastes esbeltas e peças de paredes finas.

Resumir

Portanto, de acordo com as propriedades metálicas das ligas de titânio acima, podemos saber que o titânio é um metal com alta resistência, alta dureza, alta resistência ao calor e baixa condutividade térmica. Em seguida, o processo de corte do fio é através do fenômeno da corrosão elétrica, a descarga de alta frequência entre o fio de molibdênio e a peça de trabalho, e a alta temperatura instantânea derrete o metal para o corte.



Metal de titânio é muito estável no ar à temperatura ambiente. Somente quando é aquecido em alta temperatura por algum tempo ele muda de cor, e o mais importante é ficar azul. Isso ocorre principalmente porque quando o titânio metálico é aquecido no ar, ele oxida com o oxigênio para formar um filme de óxido denso.

Esta camada do filme de óxido pode não apenas proteger a superfície do metal titânio, mas também a fonte fundamental de mudança de cor do titânio. A equação de reação da oxidação do titânio é Ti+O₂ ==TiO₂ , e a condição de reação é aquecimento de alta temperatura (isto é, a camada afetada pelo calor em ambos os lados da fenda de corte do fio). Quando a temperatura de aquecimento é baixa, o filme de óxido na superfície de titânio é quase transparente, o que é difícil para as pessoas perceberem a olho nu, mas quando a temperatura aumenta, o filme de óxido na panela engrossa gradualmente e interfere na luz. Cores diferentes aparecem nos olhos humanos. Portanto, a espessura do filme de óxido determina em que cor a superfície de titânio se transformará.