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TC4チタン合金とステンレス鋼1Cr18Ni9Ti機械加工部品の比較研究

チタン合金TC4は、6%のα安定元素Alと4%のβ安定元素Vとを含有する中強度α−β型二相チタン合金である。TC4部品は、その優れた耐食性、耐高温性および高い比強度のために航空宇宙で最も広く使用されています。 TC4部品は小さな比重、高強度および高温強度を持っています。
中国TC4部品メーカー
1Cr18Ni9Tiはオーステナイト系クロムニッケルステンレス鋼です。 優れた機械的性質、優れた耐食性、優れた冷間変形能力、非磁性などを持っています。 それは航空宇宙、機械製造、そして人々の日常生活で広く使われてきました。
1Cr18Ni9Ti部品加工
チタン合金TC4およびステンレス鋼1Cr18Ni9Tiの加工が困難であるために、切削効率は低く、工具は早く磨耗し、これら2つの材料は典型的な困難な材料になる。 これら2つの材料は、物理的、化学的および機械的性質が大きく異なります。 それらの加工特性の研究、適切な加工工具材料の選択、加工形状パラメータの最適化、および加工効率の改善は、解決されるべき緊急の問題である。 チタン合金TC4とステンレス鋼1Cr18Ni9Tiの被削性分析の比較を表1に示す。

表1 TC4チタン合金とステンレス鋼切削1Cr18Ni9Tiの比較分析

素材 強度と硬度
違う
塑性変形
違う
熱伝導率
違う
弾性率
違う
さまざまな活動
TC4 高硬度と強度、硬度359HV、常温引張強度≧895MPa 低伸び
(10%)
非常に低い熱伝導率
(7.955W / m・K)
弾性率は110GPaです
大きな化学活性
1Cr18Ni9Ti 硬度は187HVです、
引張強さは520MPaです
大きな伸び
(45%)
大きな熱伝導率
(16.2W / m・K)
弾性率は206GPaです 高い加工硬化性と高い親和性
 

上記2つの材料の加工性に基づく比較分析。TC4が主に高硬度、高強度、小さい熱伝導率、大きい弾性率、大きい化学活性、特に高温強度で構成されていることを発見するのは難しくありません。この材料は熱伝導性が低く、摩擦が大きく、刃先と刃先の切削熱が非常に集中し、切削温度が高い。高温では、工具材料とTC4材料との間の化学元素の相互拡散が拡散摩耗を引き起こし、高温もまた工具材料と周囲の媒体との間の化学反応を引き起こし、化学摩耗を引き起こす。

しかしながら、1Cr18Ni9Tiは、伸びが大きく、加工硬度が高く、親和性が高いという特徴を有するため、切削時の塑性変形が大きく、回転力が大きくなる。工作物材料の塑性変形が大きく、工作物と工具との間の摩擦も大きく、切削加工中に発生する切削熱が高く、切削温度が高い。ステンレス鋼は高い親和性と強い接着力を持っているので、切削中に切りくずの塊を形成するのは簡単で、表面粗さを減らします。ステンレス鋼中の炭化物によって形成された硬い点は工具の摩耗を悪化させる。

したがって、工具材料の合理的な選択は、これら2つの材料の低い加工効率を解決するための鍵となりました。 工具材料は、切削温度を下げ、工具の摩耗を減らすように最初に選択する必要があります。 工具材料には、高い硬度と強度、優れた耐摩耗性と靭性、そして高い耐熱性が求められます。 さらに、工具材料と工作物材料との間のある種の元素の親和性による工具の摩耗を避けるために工具材料を選択するときには特別な注意を払うべきである。

TC4も1Cr18Ni9TiもYTタイプ超硬合金では加工できません。 YG6、YG8、YG6X、YG6Aのように、Tiとの親和性が低く、熱伝導性が高く、強度が高い微粒YG型超硬合金を選択する必要がある。 加工材料の国際分類に基づいて工具材料を選択してください。 TC4は通常Sクラスの工具材料を使用します。
1Cr18Ni9Tiは通常Mタイプの工具材料を使用しています
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