1. Rendimiento de corte
Las aleaciones de titanio tienen alta resistencia y dureza, por lo que se requiere que el equipo de procesamiento sea potente, y los moldes y herramientas de corte deben tener alta resistencia y dureza. Durante el corte, el área de contacto entre las virutas y la cara del desprendimiento es pequeña y la tensión en la punta de la herramienta es grande. En comparación con el acero 45, aunque la fuerza de corte de la aleación de titanio es solo 2/3-3/4, el área de contacto entre la viruta y la cara de ataque es menor (solo 1/2-2/3 del acero 45 ), por lo que la herramienta La tensión en el filo es mayor y la punta o filo es propenso a desgastarse; la aleación de titanio tiene un gran factor de fricción y una baja conductividad térmica (sólo 1/4 y 1/16 del hierro y el aluminio respectivamente); el contacto entre la herramienta y la viruta Debido a su corta longitud, el calor de corte se acumula en un área pequeña cerca del filo y no se disipa fácilmente. Estos factores hacen que la temperatura de corte de la aleación de titanio sea muy alta, provocando un desgaste acelerado de la herramienta y afectando la calidad del procesamiento. Debido al bajo módulo elástico de las aleaciones de titanio, la pieza de trabajo rebota mucho durante el corte, lo que fácilmente puede causar un mayor desgaste del flanco de la herramienta y deformación de la pieza de trabajo. Las aleaciones de titanio son muy activas químicamente a altas temperaturas y tienden a reaccionar con impurezas de gases como el hidrógeno y el oxígeno del aire. La reacción química genera una capa endurecida y agrava aún más el desgaste de la herramienta; En el corte de aleaciones de titanio, el material de la pieza de trabajo se adhiere fácilmente a la superficie de la herramienta y, junto con la alta temperatura de corte, la herramienta es propensa al desgaste por difusión y al desgaste adhesivo.
2. Rendimiento de molienda
Las aleaciones de titanio tienen propiedades químicas activas y son fácilmente compatibles y se adhieren a los abrasivos a altas temperaturas, obstruyendo la muela, lo que resulta en un mayor desgaste de la muela, un menor rendimiento del rectificado y dificultad para garantizar la precisión del rectificado. El desgaste de la muela también aumenta el área de contacto entre la muela y la pieza de trabajo, lo que provoca que las condiciones de disipación de calor se deterioren, la temperatura en el área de rectificado aumenta bruscamente y se forma una gran tensión térmica en la capa de la superficie de rectificado, lo que provoca quemaduras locales en la pieza de trabajo y provocando grietas por esmerilado. La aleación de titanio tiene alta resistencia y tenacidad, lo que dificulta que las virutas de molienda se separen durante el proceso de molienda, aumenta la fuerza de molienda y, en consecuencia, aumenta el consumo de energía de molienda. La aleación de titanio tiene baja conductividad térmica, pequeño calor específico y una conducción de calor lenta durante el rectificado, lo que hace que el calor se acumule en la zona del arco de rectificado, lo que provoca que la temperatura de la zona de rectificado aumente bruscamente.
3. Rendimiento del procesamiento de extrusión
Al extruir titanio y aleaciones de titanio, se requieren altas temperaturas de extrusión y una velocidad de extrusión rápida para evitar que la temperatura baje demasiado rápido. Al mismo tiempo, el tiempo de contacto entre el tocho a alta temperatura y el molde debe acortarse tanto como sea posible. Por lo tanto, se deben utilizar nuevos materiales de molde resistentes al calor para la matriz de extrusión, y la velocidad de transporte de la palanquilla desde el horno de calentamiento hasta el cilindro de extrusión también debe ser rápida. Dado que el metal se contamina fácilmente con gases durante el calentamiento y la extrusión, también se deben tomar medidas de protección adecuadas. Se deben seleccionar lubricantes apropiados durante la extrusión para evitar que se peguen al molde, como la extrusión con camisa y la extrusión lubricada con vidrio. Debido a que el titanio y las aleaciones de titanio tienen un gran efecto térmico de deformación y una mala conductividad térmica, se debe prestar especial atención para evitar el sobrecalentamiento durante la extrusión y la deformación. El proceso de extrusión de la aleación de titanio es más complicado que el de la aleación de aluminio, la aleación de cobre e incluso el acero, lo que está determinado por las propiedades físicas y químicas especiales de la aleación de titanio. Durante la extrusión inversa en caliente convencional de aleaciones de titanio, la temperatura del troquel es baja, la temperatura de la superficie del tocho en contacto con el troquel cae rápidamente y la temperatura dentro del tocho aumenta debido al calor de deformación. Debido a la baja conductividad térmica de la aleación de titanio, después de que la temperatura de la superficie desciende, el calor de la pieza interior no se puede transferir a la superficie a tiempo para complementarse, y aparecerá una capa endurecida en la superficie, lo que dificulta la continuación de la deformación. Al mismo tiempo, se producirá un gran gradiente de temperatura entre la capa superficial y la capa interior. Incluso si se puede formar, fácilmente provocará deformaciones y estructuras desiguales.
4. Rendimiento del procesamiento de forja
Las aleaciones de titanio son muy sensibles a los parámetros del proceso de forja. Los cambios en la temperatura de forjado, la cantidad de deformación, la deformación y la velocidad de enfriamiento provocarán cambios en la estructura y propiedades de las aleaciones de titanio. Para controlar mejor las propiedades estructurales de las piezas forjadas, en los últimos años se han utilizado ampliamente tecnologías de forja avanzadas, como la forja en caliente y la forja isotérmica, en la producción de forja de aleaciones de titanio.
La plasticidad de la aleación de titanio aumenta con la temperatura. En el rango de temperatura de 1000-1200 grados, la plasticidad alcanza el valor máximo y el grado de deformación permitido alcanza el 70%-80%. El rango de temperatura de forja de las aleaciones de titanio es estrecho y debe controlarse estrictamente de acuerdo con la temperatura de transformación (+) (excepto para la apertura del lingote), de lo contrario los granos crecerán violentamente y reducirán la plasticidad a temperatura ambiente; Las aleaciones de titanio generalmente se encuentran en (+) forjado de zona de dos fases, debido a que la temperatura de forjado por encima de la línea de transformación (+)/fase es demasiado alta, conducirá a la fase frágil, y el forjado inicial y el forjado final de la aleación de titanio deben ser superior a (+)/temperatura de transición. La resistencia a la deformación de las aleaciones de titanio aumenta rápidamente con el aumento de la velocidad de deformación y la temperatura de forjado tiene un mayor impacto en la resistencia a la deformación de las aleaciones de titanio. Por lo tanto, el forjado convencional debe completarse con un enfriamiento mínimo en la matriz de forjado. El contenido de elementos intersticiales (como O, N, C) también tiene un impacto significativo en la forjabilidad de las aleaciones de titanio.
