近β型高强Ti-10V-2Fe-3A1合金对激光切割的响应

钛合金尤其是亚稳态β钛合金,具有优异的物理及力学性能而得到广泛应用。然而,亚稳态β钛合金因其高强韧性、高的化学反应活性以及低的热导率等特性难于切削。激光加热辅助切削（LAM）是一种近年发展起来的特种加工技术,在切削过程中,以激光束为热源,对工件进行局部加热,使其强度下降达到塑性切削的目的。     

Ti-6Cr-5Mo-5V-4Al合金的激光辅助切削加工研究

β型Ti-6Cr-5Mo-5V-4Al合金具有强度高、断裂韧性好等优异性能,在飞机起落架和机舱等方面具有应用潜力,但其切削加工性能较Ti-6Al-4V合金差,为此,澳大利亚学者研究了该合金的激光辅助切削加工(LAM)技术。LAM技术是利用激光束将被切削工件局部进行加热,降低工件屈服强度的加工方法。本研究在较宽的进给量和切削速度的范围内,分析了Ti-6Cr-5Mo-5V-4Al合金在激光辅助切削加工时激光束对切削力和切削温度的影响,并与传统加工(CM)技术进行了比较。     

钛及钛合金的切削加工

钛及钛合金具有重量轻、强度高、耐腐蚀性强等优良的性能,因而在工业中得到了广泛的应用,但钛合金的导热性能很差,在切削时,钛屑易粘附在刀具的切削刃上,并随着温度的升高而加剧,特别是在刀具磨钝时,切削区就会产生高温,钛屑会牢固地焊在刀具的切削刃上,使刀具丧失切削能力.另外,由于钛合金的弹性模量很低,大约是钢的1/2,     

一种超细晶β钛合金热稳定性的研究

亚稳态β钛合金不含Ni和其他有毒元素,具有良好的生物相容性,在医疗领域得到了很好的应用。然而,亚稳态口钛合金的表面性能和抗疲劳性能已成为限制其应用的重要因素,而发展超细晶（UFG）和纳米晶的亚稳态口钛合金则是提高亚稳态届钛合金强度和改善抗疲劳性能的有效方法。     

钛合金冷切削加工实践研究

钛合金属于机械加工行业典型的难加工材料之一,为有效提高钛合金的冷切削加工性能,对钛合金冷切削加工进行长期的实践加工探索。分析钛合金冷切削加工方式车削、磨削、钻削、铰削和攻丝的加工过程,总结给出各种冷切削加工方式的刀具材料、刀具参数和切削用量的具体推荐数值。钛合金冷切削加工参数推荐值,可为钛合金材料的实际冷切削加工应用提供有用借鉴和必要的参考。     

钛二维机加工的切削力预测

<正>对材料进行切削加工时,除要考虑被切削材料和刀具这两个重要因素,也要考虑夹具、切削参数和冷却液等其他因素。在切削加工过程中,被切削材料上不需要的部分在刀具边缘变成切屑,切屑形成区的压应力和摩擦力会对切削力产生影响。金属切削是一种塑性变形过程。为观察和预测钛及钛合金切削过程中的切削力,开发了DEFORM2D软件来模拟切削过程。该软件使用有限元方法模     

钛及钛合金板材加工(下)

三、钛及钛合金板材加工工艺的加热参数及轧制工艺多数1.加热温度选择钛及钛合金是具有相变的稀有金属,板坯加热温度选择必须考虑高温β相区和低温α相区的工艺塑性,变形抗力及高温时有害气体污染所形成的吸气层对轧件表面塑性的影响.β相区的工艺塑性比α相区工艺塑性好,变形抗力低,但加热温度高使吸气层深度增加,在不均匀变形的作用下,表面会产生严重的裂纹,而且β相区抗氧化能力差,易使晶粒粗大,产品性能恶化的危险.因此,对薄板轧制加热温度不宜过高,对于不同牌号的钛合金板材应区别对待,合理选择.     

TC4钛合金材料的切削变形模拟及试验研究

针对钛合金材料难以加工切削的特点,以常用钛合金TC4为对象进行了切削变形模拟及试验研究。运用有限元法,再现了钛合金切削变形过程和切屑的形成机理。模拟仿真表明,在刀尖附近的材料由于高温、高应力状态形成了软化区,切屑根部发生热塑性失稳,使切屑上部被挤裂而下部仍旧相连,呈锯齿状。快速落刀试验表明,材料于刀尖附近的变形程度和温度较高,切屑发生集中剪切滑移,呈明显锯齿状,而原纵横交错分布的网篮状组织变成了沿切削方向的条纹状,并在切屑根部扫描组织中还观察到细小的微裂纹,切屑形态与仿真结果基本相同。     

钛合金的车削刀具

钛及钛合金高温强度大、热导率低、化学活性高，车削加工时容易粘刀，是一种难车削加工的材料。从20世纪50年代起，美国和法国就开始对刀具的耐磨性、主切削位置的塑变特性、片状或环状切屑的形成、工件出现的振颤现象、刀具的快速磨损情况等进行了研究，发现高速切削时，可产生发热（刀尖处尤其明显），刀边部形成磨顶槽或发生塑性变形，刀具磨损快；切削钛合金等硬质材料时，使用多晶金刚石和烧结立方NB刀具的切速可比使用普通WC刀具稍快。同时还研究了许多钛合金的切削性能，如纯钛，Ti-6Al-4V（Ti-64），VT14，VT15，Ti-6Al-2Sn-4…     

PCBN刀具及其高速切削性能研究进展

简要介绍了我国PCNB刀具发展现状及其切削性能,详细介绍了国内外PCBN刀具高速切削的研究进展,主要包括:PCBN刀具高速切削淬硬钢的研究,高速切削各种铸铁的研究,高速切削钛合金的研究,高速切削钨及其合金、喷涂材料的研究。分析了我国PCBN刀具发展存在的问题,并提出了相关建议。     

加热速度对BT25钛合金α→β相变的影响

采用高精度差分膨胀仪DIL805A/D测试了BT25钛合金在不同加热速度下的线膨胀曲线,并获得了合金在相应加热速度下的β相变温度。为了验证膨胀法得到的BT25钛合金β相变温度的准确性,用金相显微镜和定量分析软件分析了β相变温度附近不同温度保温后冷却得到的金相组织中相的相对含量和组织演变规律。根据膨胀曲线分析了BT25合金在加热过程中,不同温度范围内的相变情况。最后,采用杠杆定律得到不同加热过程中BT25合金α→β相变时α相转变体积分数与温度之间的变化关系。研究结果表明:膨胀法能够准确测定不同加热速度下钛合金的α→β相变点;随着加热速度的增加,BT25钛合金α→β相变的起始温度和结束温度都升高,相变温度区间变窄,相变速率明显增大。相变速率峰值和出现峰值的温度随着加热速度的增加也增大;利用Kissinger方程计算得出了加热过程中BT25钛合金α→β相变激活能为953.15 k J·mol~(-1)。     

损伤容限型TC21钛合金切削加工工艺研究概述

为克服TC21钛合金切削加工难题,促进其在航空领域的应用,中航飞机股份有限公司西安飞机分公司开展了TC21钛合金的各种机械加工工艺研究。介绍了该项研究所取得的成果,给出了TC21钛合金的锯切、车削、镗削、铣削、钻削、铰削、磨削与攻丝等各种切削加工方法的刀具选择方案和工艺参数,供同行业技术人员借鉴和参考。     

Ti9148钛合金β-相晶粒长大行为

Ti9148合金为一种新研制的生物医用钛合金.为了合理控制生产过程中产品的晶粒尺寸,文中通过固溶淬火实验研究了Ti9148钛合金β-相晶粒在不同加热温度和保温时间固溶处理时的长大行为.结果表明:随着加热温度的升高,Ti9148钛合金β-相晶粒尺寸不断增大,并且温度越高,增长速度越快;在等温加热过程中,随着时间的延长,β...     

TB17钛合金β相区晶粒长大行为

以新型超高强韧TB17钛合金棒材为研究对象,研究了TB17钛合金β相区晶粒的长大行为。考察了TB17钛合金在不同温度和保温时间的条件下,β晶粒尺寸的变化,通过Beck公式计算了晶粒长大参数,采Arrhenius公式计算了晶粒长大激活能。结果表明,加热温度及保温时间对TB17钛合金β晶粒长大行为具有重要影响。在860~1 045℃进行等温加热,TB17钛合金β晶粒等温长大曲线近似符合指数关系,β晶粒长大指数n在0.12~0.23之间。短时保温,β晶粒长大过程中动力学影响因素占主导作用,延长保温时间,动力学影响因素作用降低。TB17钛合金β晶粒长大激活能为48.26 k J/mol。     

Ti-44528s合金的开发及其在潜水刀具中的应用

Ti-44528s合金是新开发研制的刀具用钛合金，它是一种加入8种合金元素的亚稳态 β型钛合金。运用此β型钛合金和多级时效处理工艺制造出的海军潜水刀，锋利无比，且具有耐腐蚀、质量轻等多种优点，其性能为：σb≥1650MPa，σ0．2≥1600MPa，σ5≥4％，HRC≥50。     

镦粗变形工艺对TC18组织和性能的影响

研究了不同镦粗变形工艺对TC18钛合金棒材的显微组织和力学性能的影响规律。结果表明,TC18钛合金棒材首先在β单相区加热并施加大变形量锻造,而后在（α＋β）两相区加热并以适当变形量锻造,可获得强度、塑性和韧性等综合性能的良好匹配。     

临床外科手术中骨切削技术的研究现状及进展

对骨切削研究中的骨切削数值仿真本构模型、骨切削手术工艺及机理等方面进行了综述, 着重介绍了切削参数对骨切削的影响、骨切削刀具设计等, 并对医学领域新兴的超声骨切削技术进行了介绍和分析.最后得出应从以下方面完善骨切削研究: (1)骨切削数值仿真的本构模型有待开发; (2)构建系统的骨材料切削理论以解释骨材料切屑形态的切削机理; (3)骨材料切削刀具的开发需要进一步深化; (4)超声骨切削由于安全性高、损伤小、愈合快的特点将成为未来临床骨切割操作的发展方向和趋势.      

德科学家“软化”钛合金

为降低钛合金加工成本 ,德国不伦瑞克大学的材料科学家在材料金属结构上做文章 ,他们先设法将钛合金软化 ,并对其进行加工 ,然后再将材料的特性复原。钛合金强度大、重量轻、耐热性能好 ,适用于船只、汽车、航空航天工业 ,被人们视为未来材料。新型波音 777客机采用了约 9%的钛合金材料。然而 ,钛合金的加工难度极大 ,如加工一个船用涡轮压缩机轮需要 5 0h ,而加工一个铝合金的同样部件仅需 5h。不伦瑞克的科学家采用了一种专门热处理方法 ,将氢原子渗入材料 ,渗氢的钛合金相对软化。对软化的钛合金进行切削加工证明 ,这时加工设备所承受的…     

一种新型近β钛合金热处理过程中晶粒长大规律研究

采用金相法研究了一种新型β钛合金的β晶粒长大行为。结果表明,加热温度介于800～980℃时,晶粒随加热温度的升高呈指数形式长大,且晶粒生长指数均小于纯钛在相变点以上的晶粒生长指数(n=0.5),这主要是由于溶质原子对晶界移动的阻滞效应造成的。同时计算得到这种新型近β钛合金的晶粒长大激活能Q为255.72 kJ/mol,高于纯钛的β相自扩散激活能(Q=166 kJ/mol)。     

钛合金铸锭的锻造工艺

为了获得具有超细晶粒组织的大尺寸钛合金半成品,通常要求在(α+β)区足够低的温度下进行变形,为此要求坯料具有细晶、再结晶组织。用锻造钛合金锻锭来获得再结晶β组织的现行工艺是基于在(α+β)区采用中间变形,其目的是在随后的β区加热中加速再结晶。