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河北專業生產高精棒加工

2019-12-24
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鈦是一種惰性金屬,它的化學符號是 ti,原子序數是 22 ,是一種銀色的金屬。比重 4.51 ,熔點 1668 ℃.它在地殼中的儲量非常豐富,它僅次於鐵、鋁、 鎂,居第四位,比常用金屬銅、 鎳、鉛、鋅的總和還多十幾倍。工業上用來生產鈦的礦石有金紅石、 鈦鐵礦和鈦磁鐵礦, 由於分離提取困難,具有工業意義的金屬鈦直到本世紀四十年代才生產出來。 因而一般把鈦稱為稀有輕金屬。由於不同領域不同產品需要的鈦及鈦合金產品不同,將其加工成板,棒,管,帶,絲等可在做深加工的形狀提供給廣大需求者.

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鈦是20世紀50年代發展起來的一種重要的結構金屬,鈦合金因具有強度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點而被廣泛用於各個領域。世界上許多國家都認識到鈦合金材料的重要性,相繼對其進行研究開發,並得到了實際應用。第一個實用的鈦合金是1954年美國研製成功的Ti-6Al-4V合金,由於它的耐熱性、強度、塑性、韌性、成形性、可焊性、耐蝕性和生物相容性均較好,而成為鈦合金工業中的王牌合金,使用量已占全部鈦合金的75%~85%。其他許多鈦合金都可以看做是Ti-6Al-4V合金的改型。

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20世紀50~60年代,主要是發展航空發動機用的高溫鈦合金和機體用的結構鈦合金,70年代開發出一批耐蝕鈦合金,80年代以來,專業生產高精棒加工耐蝕鈦合金和高強鈦合金得到進一步發展。耐熱鈦合金的使用溫度已從50年代的400℃提高到90年代的600~650℃。A2(Ti3Al)和r(TiAl)基合金的出現,使鈦在發動機的使用部位正由發動機的冷端(風扇和壓氣機)向發動機的熱端(渦輪)方向推進。高精棒加工結構鈦合金向高強、高塑、高強高韌、高模量和高損傷容限方向發展。 另外,20世紀70年代以來,還出現了Ti-Ni、Ti-Ni-Fe、Ti-Ni-Nb等形狀記憶合金,並在工程上獲得日益廣泛的應用。

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當提高溫度時它們會與空氣發生強烈的反應。當在650℃以上加熱時,鈦與氧強烈反應,而在700℃以上時,則與氮也發生反應,同時形成被這兩種氣體所飽和的較深表麵層。例如,當采用表麵加熱方式把直徑350mm的鈦坯料加熱到1100~1150時,就需要在鈦與氣體強烈反應的溫度範圍中保溫3~4h以上,則可能形成厚度1mm以上的吸氣層。這種吸氣層會惡化合金的變形性能。在具有還原性氣氛的油爐中加熱時,吸氫特別強烈,氫能在加熱過程中擴散到合金內部,降低合金的塑性。當在具有氧化性氣氛的油爐中加熱時,鈦合金的吸氫過程顯著減慢;在普通的箱式電爐中加熱時,吸氫更慢。由此可知,毛坯應在電爐中加熱。當不得不采用火焰加熱時,應使爐內氣氛呈微氧化性,以免引起氫脆。

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鈦合金材料的高效切削技術是行業內重點關注的關鍵技術,充分體現“科技是第一生產力”的內涵。本文通過對鈦合金材料整體葉盤、壓氣機機匣的切削實踐,總結了鈦合金切削特點、切削刀具材料、刀具結構、鈦合金高效切削參數的獲取以及提高刀具耐用度和加工效率所采取的工藝對策,希望能起到一些參考作用。為了提高發動機的可靠性和推力,先進高性能發動機采用了大量新材料,其結構越來越複雜,加工精度要求越來越高,對製造工藝提出了更高的要求。在新一代航空發動機性能的提高中,製造技術與材料的貢獻率為50%~70% ;在發動機減重方麵,製造技術和材料的貢獻率占70%~80%,這也充分表明先進的材料和工藝是航空發動機實現 減重、增效、改善性能的關鍵。

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鈦在常溫下的空氣中十分穩定,當加熱到400~550℃時,則在表麵生成一層牢固的氧化膜,起防止進一步氧化的保護作用。鈦吸收氧、氮、氫的能力很強,這類氣體是對金屬鈦十分有害的雜質,即使含量甚微(0.01%~0.005%)也能嚴重影響它的力學性能。在鈦的化合物中以二氧化鈦(TiO2)最有實用價值。Ti02對人體呈惰性,無毒害,它具有一係列優良的光學性質。Ti02不透明,光澤度與白度高,折射率與散射力大,遮蓋力強、分散性好,製成的顏料為白色粉末,俗稱鈦白,應用甚廣。的外觀與鋼極為相似,密度為4.51克/厘米3,不足鋼的60%,是難熔金屬中密度最低的金屬元素。鈦的力學性質即通稱的機械性能與純度十分相關。高純鈦具有優良的機加工性能,延伸率、斷麵收縮率均佳,但強度低,不適合作結構材料。工業純鈦含有適量的雜質,具有較高的強度和可塑性,適宜製作結構材料。

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