Page 9 - machining_titanium_rus_metric

ОБРАБАТЫВАЕМОСТЬ ТИТАНА

Существует широко распространенное мнение о том, что с точки зрения обрабатываемости
титан схож с аустенитной нержавеющей сталью. Такое утверждение может быть верно
в отношении коммерчески чистого титана, а также, с некоторым допущением, α- или даже α-β-
сплавов; однако, оно в корне неверно применительно к β- и псевдо-β- сплавам.

Титановые сплавы (которые мы будем называть титаном и отдельно указывать состав и свойства
при необходимости) являются труднообрабатываемыми материалами, обрабатываемость ОБРАБАТЫВАЕМОСТЬ ТИТАНА
зависит от различных факторов: химического состава, твердости, метода обработки.
Основные сложности при резании титана:
• Интенсивное тепловыделение приводит к чрезмерному адгезионному износу режущей кромки.
• Низкая теплопроводность приводит к плохой теплопередаче и замедленной теплоотдаче.
Поэтому режущая кромка испытывает значительную тепловую нагрузку.
• «Пружинистость» титана из-за низкого модуля упругости способствует вибрации и ухудшает
точность обработки и качество поверхности
Все эти факторы значительно сокращают срок службы инструмента и отрицательно влияют
на производительность. Средние показатели в таблице 2 позволяют оценить обрабатываемость
титана по сравнению с другими группами основных конструкционных материалов.
Таблица 2. Обрабатываемость титана в сравнении с другими
конструкционными материалами (средние показатели)
Материал Группы по ISO Обрабатываемость, %
Нелегированная легкообрабатываемая сталь 100
Низколегированная отожженная сталь P 60
Высоколегированная отожженная сталь 50
Аустенитная нержавеющая отожженная сталь M 40
Коммерчески чистый титан S 43
Титан Ti-6Al-4V, отожженный 25

Как уже упоминалось, обрабатываемость титана варьируется в зависимости от групп
титана и сплавов внутри групп.
В таблице 3 представлено сравнение обрабатываемости различных представителей
титана; на Рис. 2 это показано графически.

Титан - труднообрабатываемый материал, его обработка является сложной задачей.

Таблица 3. Оценка обрабатываемости сплавов титана (средние
показатели)
Обрабатываемость
Группа Обозначение Условия* Твердость
%
Чистый титан Сплав 2 HB 150-200 170
α- и псевдо-α- Ti-5Al-2.5Sn A HRC 31-34 115
титан Ti-8Al-1Mo-1V DA HRC 34-36 110
Ti-6Al-4V A HRC 32-36 100
α-β-титан Ti-8V-5Fe-1Al A HRC 34-38 97

Ti-6Al-4V STA HRC 39-41 90

β- и псевдо-β- Ti-10V-2Fe-3Al STA HRC 35-42 56
титан Ti-13V-11Cr-3Al A HRC 39-41 53
Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr STA HRC 36-44 51

* A- отожженный, DA - двойной отжиг, STA - термообработка на твердый раствор и старение

7