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1 鈦合金材料的主要優(yōu)點
?。?)鈦合金強度高而密度?。?.4kg/dm3)、重量輕,為一些大型結(jié)構(gòu)件減輕重量提供了解決方案。
?。?)熱強性高。鈦合金在400~500℃條件下仍能維持較高的強度,可以穩(wěn)定的工作,而鋁合金的工作溫度只能在200℃以下。
(3)與鋼材相比鈦合金固有的高耐蝕性可以節(jié)省飛機日常運行和維護保養(yǎng)的成本。
2 鈦合金加工特性分析
?。?)導熱系數(shù)低。TC4在200℃時熱導率l=16.8W/m,導熱系數(shù)是0.036卡/厘米,僅是鋼的1/4,鋁的1/13,銅的1/25。在切削加工過程中散熱和冷卻效果差,縮短了刀具壽命。
?。?)彈性模量低,零件已加工表面回彈大,導致已加工表面與刀具的后刀面接觸面積增大,既影響零件尺寸精度又降低了刀具耐用度。
?。?)硬度因素。硬度值低的鈦合金加工時會發(fā)粘,切屑沾在刀具前刀面的切削刃附近形成積屑瘤,影響加工效果;硬度值高的鈦合金加工時容易使刀具產(chǎn)生崩刃和磨蝕。這些特性導致鈦合金金屬去除率低,僅為鋼件的1/4,加工時間較同尺寸鋼件要長得多。
?。?)化學親和性強。鈦不僅可以與空氣中的主要成分氮、氧等物質(zhì)發(fā)生化學反應,在合金表面形成TiC及TiN硬化層,而且在切削加工產(chǎn)生的高溫條件下還能與刀具材料起反應,降低了刀具的耐用度。
?。?)切削過程中的安全性能差。
加工注意事項
?。?)刀具勤修磨、保持鋒利,以確保其加工過程中產(chǎn)生盡可能少的切削熱。
?。?)設備、刀、工、夾具應保持整潔,切屑及時清除。
(3)使用不燃或難燃的工具轉(zhuǎn)移鈦屑。將處理掉的碎屑存放在不可燃容器中覆蓋好。
?。?)操作清洗過的鈦合金零件應戴干凈的手套,避免以后造成氯化鈉應力腐蝕。
?。?)切削區(qū)域有防火設施。
?。?)微量切削時,切下的鈦屑一旦起火,可用干粉滅火劑或干土、干砂撲滅。
與其他大多數(shù)金屬材料相比,鈦合金加工不僅要求更高,而且限制更多。但是,如果正確使用適當?shù)牡毒?,并按照其加工要求將機床和配置優(yōu)化到超佳狀態(tài),同樣可以獲得令人滿意的鈦合金加工效果。
鈦在矯形的應用
鈦合金彈性模量比不銹鋼更接近于人體骨骼,適用于人體矯形手術(shù)中。而提高品種質(zhì)量、降低能耗、提高有效供給是供給側(cè)改革的重中之重。在矯形方面,多使用鈦鎳形狀記憶合金。研究表明NT-SMA是集耐磨、耐腐、形狀記憶效應、偽彈性和聲阻尼等性能與一體的新材料,在的應用日趨廣泛,除了常用的接骨板、髓內(nèi)針、下頜骨內(nèi)固定、脊柱側(cè)彎矯正等外,上海長海醫(yī)院又對NT-SMA進行了系列設計與臨床應用,如NT-聚髕器、NT-弧叉釘、NT-弓形器、NT-飛蜓器(專為骶骨重建而設計)等,取得了滿意的。對于應用到人體的鈦合金材料,各國仍在不斷努力探索,尋求更加安全可靠的新型鈦合金,為全世界人民造福。