Rezanje titanove zlitine

Lastnosti rezanja
Ko je trdota titanove zlitine večja od HB350, je rezanje še posebej težavno, če pa je manjša od HB300, je nagnjena k lepljenju orodja in je težko rezati. Vendar pa je trdota titanovih zlitin le en vidik, ki ga je težko obdelati, ključ pa je v celovitem vplivu kemičnih, fizikalnih in mehanskih lastnosti titanovih zlitin na njihovo obdelovalnost. Titanova zlitina ima naslednje rezalne lastnosti:
(1) Nizek koeficient deformacije: To je pomembna značilnost rezanja s titanovimi zlitinami, s koeficientom deformacije, ki je manjši od ali blizu 1. Razdalja drsnega trenja odrezkov na nagnjeni ploskvi se močno poveča, kar pospešuje obrabo orodja.
(2) Visoka temperatura rezanja: zaradi majhne toplotne prevodnosti titanove zlitine (enakovredno le 1/5-1/7 jekla 45 #) je kontaktna dolžina med odrezkom in sprednjo rezalno površino izjemno kratka, in toplota, ki nastane med rezanjem, se ne prenaša enostavno, koncentrirana je v majhnem obsegu v bližini območja rezanja in rezalnega roba, kar povzroči visoko temperaturo rezanja. Pri enakih pogojih rezanja je lahko temperatura rezanja več kot dvakrat višja od temperature rezanja jekla 45.
(3) Rezalna sila na enoto površine je velika: glavna rezalna sila je približno 20 odstotkov manjša kot pri rezanju jekla. Zaradi izjemno kratke kontaktne dolžine med odrezkom in sprednjo rezalno površino se rezalna sila na enoto kontaktne površine močno poveča, kar je nagnjeno k zlomu rezila. Hkrati je zaradi majhnega modula elastičnosti titanove zlitine enostavno narediti upogibno deformacijo pod vplivom radialne sile med obdelavo, kar povzroča vibracije, povečuje obrabo orodja in vpliva na natančnost delov. Zato je potrebno, da ima procesni sistem dobro togost.
(4) Pojav hudega mrzlega utrjevanja: zaradi visoke kemične aktivnosti titana zlahka absorbira kisik in dušik v zraku, da tvori trdo in krhko zunanjo kožo pri visokih temperaturah rezanja; Hkrati lahko plastična deformacija med postopkom rezanja povzroči tudi površinsko utrjevanje. Pojav hladnega utrjevanja ne le zmanjša utrujenost delov, ampak tudi poveča obrabo orodja, kar je zelo pomembna lastnost pri rezanju titanovih zlitin.
(5) Rezalna orodja so nagnjena k obrabi: ko je surovec obdelan z vtiskovanjem, kovanjem, vročim valjanjem in drugimi metodami, tvori trdo in krhko neenakomerno zunanjo kožo, ki je nagnjena k zlomu rezila, zaradi česar je rezanje težko kože najtežji proces pri obdelavi titanovih zlitin. Poleg tega je zaradi močne kemične afinitete titanove zlitine do materialov orodja orodje nagnjeno k adhezivni obrabi pri visokih rezalnih temperaturah in visoki rezalni sili na enoto površine. Pri struženju titanovih zlitin je včasih obraba na sprednji rezalni površini celo hujša kot na zadnji rezalni površini; Ko je hitrost podajanja f<0.1 mm/r, wear mainly occurs on the rear cutting surface; When f>{{0}}.2 mm/r bo prišlo do obrabe na sprednji površini rezila; Pri uporabi rezalnih orodij iz trde zlitine za natančno in polprecizno struženje je bolj primerno imeti VBmax manj kot 0,4 mm za obrabo zadnje rezalne površine.
Pri rezkanju se zaradi nizke toplotne prevodnosti materialov iz titanove zlitine in izjemno kratke kontaktne dolžine med odrezkom in sprednjo rezalno površino toplota, ki nastane med rezanjem, ne prenaša enostavno, koncentrirana je v coni rezalne deformacije in je v majhnem obsegu blizu rezalni rob. Med obdelavo se bodo na rezalnem robu ustvarile izjemno visoke rezalne temperature, kar bo močno skrajšalo življenjsko dobo orodja. Za titanovo zlitino Ti6Al4V je pri dovoljenih pogojih trdnosti orodja in moči stroja temperatura rezanja ključni dejavnik, ki vpliva na življenjsko dobo orodja, in ne velikost rezalne sile.