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具有強(qiáng)烈的吸氣傾向,鈦及其合金在加熱過程中對氫、氧和氮具有吸收傾向,而且溫度越高,吸納越嚴(yán)重,從而使鈦金屬的塑性和韌性急劇降低,故釬焊應(yīng)在真空或惰性氣氛中進(jìn)行。易于形成金屬間化合物,鈦及其合金能同大多數(shù)針料發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成脆性化合物,造成接頭變脆。因此,用于釬焊其他的材料的釬料基本上不適用于釬焊活性金屬。組織和性能易于變化。鈦及其合金在加熱時(shí)會發(fā)生相變和晶粒粗化,溫度越高,粗化越嚴(yán)重,所以高溫釬焊的溫度不宜過高。
鈦的導(dǎo)熱系數(shù)λ=15.24W/(m.K)約為鎳的1/4,鐵的1/5,鋁的1/14,而各種鈦合金的導(dǎo)熱系數(shù)比鈦的導(dǎo)熱系數(shù)約下降50%。鈦合金的彈性模量約為鋼的1/2,故其剛性差、易變形,不宜制作細(xì)長桿和薄壁件,切削時(shí)加工表面的回彈量很大,約為不銹鋼的2~3倍,造成刀具后刀面的劇烈摩擦、粘附、粘結(jié)磨損。鈦的化學(xué)活性大,與大氣中O、N、H、CO、CO2、水蒸氣、氨氣等產(chǎn)生強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)。
鈦是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來的一種重要的結(jié)構(gòu)金屬,鈦合金因具有比強(qiáng)度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點(diǎn)而被廣泛用于各個(gè)領(lǐng)域。鈦合金可以分為α、α β、β型合金及鈦鋁金屬間化合物(TixAl,此處x=1)四類。 鈦無毒、質(zhì)輕、強(qiáng)度高且具有優(yōu)良的生物相容性,是非常理想的金屬材料,可用作植人人體的植人物等。目前,在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中廣泛使用的仍是Ti-6Al-4v ELI合金。
加工鈦合金的主要工藝訣竅如下:(1)采用正角型幾何形狀的刀片,以減少切削力、切削熱和工件的變形。(2)保持恒定的進(jìn)給以避免工件的硬化,在切削過程中刀具要始終處于進(jìn)給狀態(tài),銑削時(shí)徑向吃刀量ae應(yīng)為半徑的30%。(3)采用高壓大流量切削液,以保證加工過程的熱穩(wěn)定性,防止因溫度過高導(dǎo)致工件表面變性和刀具損壞。(4)保持刀片刃口鋒利,鈍的刀具是熱集結(jié)和磨損的原因。