微铣削Ti6Al4V刀具磨损机理研究

采用直径1mm带涂层硬质合金微铣刀在Ti6Al4V材料表面展开微铣削刀具磨损试验,研究三个主要切削参数即主轴转速、每齿进给量、切削深度对切削力及刀具磨损量的影响;试验利用扫描电子显微镜与能谱仪观察刀具磨损形貌,分析其化学元素的变化,研究微铣削刀具的磨损机理。结果表明:每齿进给量与切削深度的增大造成切削力、刀具磨损量均变大,为了减小微铣刀磨损,延长使用寿命,可提升主轴转速,选用较小的每齿进给量及切削深度进行加工。微铣削Ti6Al4V刀具磨损主要发生在刀尖部位,并且多种磨损形式同时出现,粘结磨损是造成刀具磨损的主要原因,低速条件下微铣削刀具的损伤机理以磨粒磨损和粘结磨损为主,切削速度增大后发生粘结磨损的同时微铣刀刀尖处有一定程度的氧化磨损。     

TC4钛合金高速铣削参数对表面完整性影响研究

文章研究了用硬质合金刀具高速铣削TC4钛合金时,铣削参数对表面完整性(表面粗糙度、表面形貌、显微硬度和微观组织)的影响,以期为优化TC4钛合金高速铣削参数,及进行表面完整性控制研究提供相关的实验数据基础.主轴转速(r/min)依次选择3 000、6 000、8 000、10 000,轴向切深分别选择0.15 mm和0.25 mm,每齿进给量恒为0.05 mm/z.结果表明:主轴转速对表面粗糙度、表面形貌、显微硬度的影响显著;轴向切深对表面粗糙度和表面形貌的影响比较显著,对硬化深度和硬化程度影响不大;主轴转速和轴向切深对微观组织的影响不明显;在实验参数范围内,当转速为8 000 r/min、轴向切深为0.15 mm时,可以获得最好的表面完整性,此时,表面粗糙度为0.313 μm、硬化深度为0.06 mm、硬化程度为15%、微观组织无明显变化.     

Ti-6Al-4V激光Pr合金化试验研究

Ｔｉ－６ＡＬ－４Ｖ常用于制造航空发动机叶片和压气机盘等重要零部件。由于Ｔｉ－６ＡＬ－４Ｖ的耐磨性差,在磨损过程中容易产生疲劳裂纹而脱落。为提高Ｔｉ－６ＡＬ－４Ｖ的抗磨损性能,国外曾采用离子注入法,在钛合金表面注入Ｂａ、Ｂｉ及Ｎｉ离子,取得了一定效果,但由于离子注入层较薄,结果不稳定。本文采用稀土Ｐｒ对Ｔｉ—６ＡＬ－４Ｖ进行激光表面合金化处理,以提高Ｔｉ－６ＡＬ－４Ｖ的抗磨损性能。１试验材料及方法１．１试验材料试验材料为Ｔｉ－６ＡＬ－４Ｖ（α＋β）型钛合金,其成分见表１,基本组织见图１。合金元素为…     

Ti-6Al-4V薄板临界拉深成形温度研究

对高强Ti-6Al-4V薄板成形性能进行研究,通过单轴拉伸试验测得Ti-6Al-4V应力—应变曲线以及延伸率,观察拉伸失效样件断口组织,研究不同技术参数下Ti-6Al-4V板材拉深行为.结果表明在试验条件下,温度在300℃以下时难以成形圆筒件.300℃开始可拉深出合格圆筒件,此时材料抗拉强度为986.69MPa,延伸率为20.05％.300℃为Ti-6Al-4V薄板在试验条件下拉深成形圆筒件的临界温度,此温度下极限拉深系数为0.656.试验表明高强Ti-6Al-4V板料在一般冲压条件下成形性极差.     

超硬磨料砂轮干式磨削Ti6Al4V合金的表面完整性研究

针对钛合金干式磨削特点,制备了金刚石和立方氮化硼(cubic boron nitride, CBN)超硬磨料砂轮,进行了与碳化硅陶瓷砂轮干式磨削Ti6Al4V合金的对比试验研究。用扫描电子显微镜、三维体视显微镜、粗糙度仪和显微硬度计对磨削工况和试样表面进行了测定。分析了磨削用量对表面粗糙度的影响,比较了3种砂轮磨削工件的表面粗糙度、表面形貌、微观组织及显微硬度。研究表明:工件表面粗糙度随着磨削深度增大而增大,随着砂轮速度的增大而减小。与绿色碳化硅陶瓷结合剂砂轮相比,CBN和金刚石超硬磨料砂轮磨削工件的表面粗糙度和变质层深度较小,表面无明显烧伤,在一定用量条件下更适合Ti6Al4V合金干式磨削加工。     

基于回归法的钛合金(Ti-6Al-4V)插铣铣削力建模分析

针对钛合金(Ti-6Al-4V)的切削特点,研究了具有高速、高效特点的Ti-6Al-4V的插铣过程,分析了切削力的特点,构建了切削力分析试验平台,对铣削力的变化规律进行了研究,采用Taguchi正交试验法,运用多元线性回归法进行数值拟合,建立Ti-6Al-4V插铣过程铣削力模型．经试验验证,该模型是有效的,铣削力误差在10%以内,为研究钛合金插铣过程提供了依据．     

高速铣削Ti6Al4V刀具磨损的试验研究

针对钛合金Ti6Al4V加工过程中产生的切削热导致刀具的快速磨损这一工艺难题,进行了不同冷却条件下的铣削加工实验。借助扫描电镜分析(SEM)、能谱分析(EDS)等分析手段,研究了刀具的磨损形态及磨损机理。研究表明,粘结磨损是加工钛合金过程中刀具的主要磨损形式,切削液的使用并不一定提高刀具寿命,而机床的稳定性能对刀具磨损有较大影响。     

Ti-6Al-4V车削力的仿真与实验

在生产中,切削力是计算切削功率,设计和使用机床、刀具、夹具的必要依据.应用Deform软件对钛合金切削进行仿真研究,分析其切削力,并通过实验对比分析,验证了仿真的可行性,并得出了切削力的回归方程以及切削钛合金时的最佳切削参数.     

加工参数对激光沉积制造钛合金Ti6Al4V表面完整性的影响

针对目前加工激光沉积制造钛合金Ti6Al4V存在的加工质量较差、加工效率较低等问题,以切削力、表面形貌、表面粗糙度、亚表面损伤作为评价指标,采用了正交试验的方法通过设置不同的铣削参数对立铣后的表面层进行分析.结果表明：切削深度对切削力和表面粗糙度的影响较大;在每齿进给量为0.03 mm、切削速度为70 mm/min、切削深度为0.9 mm、切削宽度为0.5 mm时,切削力较小,表面粗糙度较低且亚表面损伤较小;沉积钛合金会出现未熔化粉末颗粒缺陷.工艺参数会对沉积钛合金的加工产生重要影响,且加工参数仍需要进一步优化.     

Ti-6Al-4V/Ni/ZQSn10-10的扩散连接

对钛合金Ti-6A l-4V与锡青铜ZQSn10-10异种金属扩散连接进行了试验研究。利用场发射电镜、能谱仪等对接合区的界面和组织形貌进行了分析比较。结果表明:Ti-6A l-4V/ZQSn10-10直接扩散连接时,由于母材组元的相互扩散和迁移,在交界面附近形成了金属间化合物层,接头强度仅为母材基体强度的30%左右。采用N i做中间层时,避免了母材组元Ti与Cu之间的相互扩散,只存在一定程度的N i分别与两侧的Cu、Ti之间的相互扩散,接头扩散区的组织形貌有了明显的改善。在最佳连接规范(连接温度T=830℃,连接压力p=15 MPa,连接时间t=30 m in)下,可使钛合金与锡青铜牢固地连接,接头强度达到母材基体强度的65%(达155 MPa),且连接试样无明显变形。     

ICP-AES法测定Ti-6Al-4V合金中Al，V的质量分数

用电感耦合等离子体发射光谱（ICP—AEs）法测定了Ti-6Al—4V合金中Al,V的质量分数,研究了元素分析谱线、仪器分析参数、准确度和精密度等,确定了最佳实验条件．结果表明,该方法的加标回收率为101．3％-108．4％,RSD〈2．0％．该方法简便、快速、准确、精密度好,适用于合金中Al,V质量分数的测定．     

AlCrSiN涂层刀具干车削Ti-6Al-4V钛合金的切削性能研究

使用未涂层的和AlCrSiN涂层的硬质合金车刀片以3种切削速度干式车削Ti-6Al-4V钛合金.研究发现AlCrSiN涂层刀片的切削寿命在各切削速度下都超过无涂层刀片,而切削力、切削温度和工件表面粗糙度3项指标均低于无涂层刀具,说明AlCrSiN涂层能够有效地保护基体从而维持刀具的锋利度.2种刀具在切削过程中均出现切削...     

Ti-6Al-4V合金超塑性变形行为的人工神经网络预测

为了研究钛合金的超塑性变形行为,对Ti-6Al-4V双相钛合金进行了超塑性变形试验.构建了以超塑性变形温度、应变速率、晶粒尺寸为输入变量且以峰值应力和稳态应力为输出变量的三层BP人工神经网络模型,预测了该合金在不同超塑性变形条件下的流变应力值,并对该模型的隐含层数、神经元个数、输入输出数据、算法函数进行了合理优化.结果...     

Dry sliding wear behavior of Ti-6Al-4V alloy in air

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙｓｈａｖｅｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎａｅｒｏｓｐａｃｅｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｉｒｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈ ｔｏ ｗｅｉｇｈｔｒａｔｉｏａｎｄｅｘｃｅｌｌｅｎｔｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ[1] .Ｈｏｗｅｖｅｒ ,ｔｈｅｉｒｐｏｏｒｗｅａｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｐｒｅｖｅｎｔｓｔｈｅａｐ ｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆＴｉｔａｎｉｕｍａｌｌｏｙａｓｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｍａｔｅｒｉａｌｓ[2 ] .Ｔｈｅｐｏｏｒｔｒｉｂｏｌｏｇｉ…     

片层Ti-6Al-4V合金的界面结构及性能

界面工程是提升工程合金强度和塑性等力学性能的重要途径.双相片层Ti-6Al-4V合金作为典型的工程合金,其原子尺度界面结构对材料变形行为和强塑性的调控作用尚不清晰.本文综述了传统片层Ti-6Al-4V合金中α/β界面和增材制造法制备的片层Ti-6Al-4V合金中α/界面层/β和α′/β界面对强塑性的影响.因为α/β界面...     

Ti-6Al-4V表面金红石型TiO2薄膜制备及生物活性评价

使用TiCl3/HCl/H2O2混合溶液为前驱液,通过水热法在Ti-6Al-4V基体表面制得原位生长的纳米棒阵列薄膜,探讨其生长机理,并研究前驱液中盐酸浓度对薄膜生长的影响作用。采用场发射扫描电子显微镜（FESEM）和X射线衍射仪（XRD）对制备样品进行表征,结果表明:纳米棒阵列薄膜为{001}高能晶面曝露的金红石二氧化钛;TiO2晶核在有序的活性成核点快速成核,并沿[001]方向生长,当前驱液中盐酸浓度从1 mol/L增至2 mol/L,金红石二氧化钛{001}晶面择优增强;该薄膜具有良好的生物活性,亦能适用于3D打印多孔钛合金基体,具有一定的普适性。     

Dry Friction Characteristics of Ti-6Al-4V Alloy under High Sliding Velocity

Tribological behaviours of Ti-6Al-4V alloy pins sliding against GCr15 steel discs over a range of contact pressures （0.33-1.33 MPa） and sliding velocities （30-70 m/s） were investigated using a pin-on-disc tribometer under unlubricated conditions. The wear mechanisms and the wear transition were analyzed based on examinations of worn surfaces using SEM, EDS and XRD. When the velocity increases, the friction coefficient and the wear rate of the Ti-6Al-4V alloy show typical transition features, namely, the critical values of sliding velocities for 0.33 and 0.67 MPa are 60 and 40 m/s, respectively. The experimental results reveal that the tribological behaviours of Ti-6Al-4V alloys are controlled by the thermal-mechanical effects, which connects with the friction heat and hard particles of the pairs. A tribolayer containing mainly Ti oxides and V oxides is formed on the worn surface of Ti-6Al-4V alloy.     

脉冲电流对Ti-6Al-4V合金显微组织及力学性能的影响

采用组织观察、性能检测、断口分析等方法研究了脉冲电流对Ti-6Al-4V合金显微组织及力学性能的影响。结果表明,脉冲电流使试样瞬间急速升温、产生较高的热压应力,并发生α→β相变,随后试样快速降温冷却发生β→α′相变。由于急速升温和快速冷却,新相的形核率增加且无充足时间长大,使合金的显微组织细化,而相变和组织细化导致了合金力学性能提高和电阻率变化。适当优化电脉冲处理工艺参数可使Ti-6Al-4V合金的综合力学性能明显提高。通过测量电阻变化可间接表征电脉冲处理后材料微观组织结构的变化程度。     

涂层刀具铣削Ti6A14V刀具寿命及切削参数优化

对涂层硬质合金刀具高速干铣削Ti6A14V进行了正交试验,获得了刀具寿命的经验公式,并利用扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析了刀具的磨损形态和磨损机理,粘结、扩散及氧化是涂层刀具的主要磨损机理.最后,利用等寿命-效率响应曲面法,对刀具铣削Ti6A14V 的切削参数进行了优化.效率不变的情况下,低速大切深可提高刀具寿命.