¿Cuál es el proceso de molienda de la aleación de titanio Gr5?

aleación de titanio gr5, también conocida como Ti-6Al-4V, es una de las aleaciones de titanio más populares. Sus propiedades físicas y mecánicas únicas hacen de su proceso de molienda un desafío técnico en la industria manufacturera.

 

 

1.Ventajas de las propiedades mecánicas

La aleación de titanio Gr5 tiene una alta resistencia específica con una densidad de 4,42 g/cm³. Su resistencia a la tracción a temperatura ambiente es mayor o igual a 895 MPa, su límite elástico es mayor o igual a 830 MPa y tiene excelente tenacidad y resistencia a la fatiga. Mantiene un rendimiento estable dentro del rango de temperatura de -200 grados a 500 grados. Su módulo elástico dificulta el rectificado de precisión. Es adecuado para condiciones de trabajo extremas.

 

2.Propiedades químicas y físicas

La aleación de titanio Gr5 forma una densa película de óxido en su superficie para lograr una buena resistencia a la corrosión y biocompatibilidad, por lo que es adecuada para implantes médicos. Sin embargo, por encima de los 300 grados, tiende a reaccionar para formar compuestos quebradizos. Su conductividad térmica conduce a la acumulación de calor durante la molienda. Es no-magnético, con una dureza inferior o igual a 350 HB en estado recocido, presenta alta resistencia a la deformación durante el procesamiento y dificultad en la formación de virutas.

 

 

1. Temperatura de pulido excesivamente alta propensa a dañar la superficie

Durante el pulido de la aleación de titanio Gr5, más del 90% del calor se concentra dentro de 0,1 mm de la superficie y la temperatura en la zona de pulido puede alcanzar los 1500 grados. Es probable que esto provoque quemaduras en la superficie, forme capas de TiO₂/TiN, induzca grietas por tensión térmica y reduzca significativamente la vida útil a la fatiga. Para los componentes aeroespaciales, si hay una capa frágil oxidada de 5 a 10 μm, la vida a la fatiga disminuirá en más del 50 %.

 

2.La alta actividad química agrava el desgaste y la obstrucción de las ruedas

A altas temperaturas, la aleación de titanio Gr5 reacciona con elementos como Al, Si y C en los granos abrasivos de la muela. Esto produce un desgaste por difusión de los granos abrasivos. Las virutas de esmerilado se adherirán y obstruirán la muela, lo que hará que pierda su autoafilado, lo que aumenta la fuerza de esmerilado y reduce la precisión. Las muelas de corindón blanco ordinarias son las más afectadas, ya que muestran un desgaste rápido y una disminución significativa en la relación de rectificado.

 

3.La deformación elástica afecta la precisión del mecanizado

La aleación de titanio Gr5 tiene un módulo elástico bajo, por lo que es probable que se produzcan abultamientos elásticos y recuperación elástica durante el rectificado, lo que lleva a una profundidad de rectificado real insuficiente. Mientras tanto, aparecerán marcas de vibración que afectarán la precisión de la superficie y la forma. La deformación de piezas de trabajo curvadas complejas y de paredes delgadas-es más significativa, lo que puede resultar fácilmente en desviaciones dimensionales.

 

4. Dificultad en la eliminación de virutas

Las virutas de molienda son laminares y extruidas-fisuradas, con formas irregulares y tamaños grandes. Es probable que obstruyan la muela, aumenten la fuerza de rectificado y el calor de fricción, y agraven aún más el desgaste de la muela y el daño a la pieza de trabajo, formando un círculo vicioso.

 

 

1. Selección de muelas abrasivas

Rueda de corindón microcristalino: tiene resistencia a altas temperaturas y resistencia al desgaste, manteniendo un rendimiento estable a 1500 grados. Puede reducir el desgaste químico y su vida útil y eficiencia de rectificado son mucho mejores que las de las ruedas de corindón blanco.

Rueda CBN de grano fino-: puede reducir la fuerza de corte y la temperatura de rectificado. La estructura porosa facilita la eliminación y el enfriamiento de las virutas. La muela debe revestirse con una pluma de diamante cada 4 horas para eliminar los granos abrasivos opacos y las virutas adheridas, manteniéndola afilada.

 

2. Optimización de los parámetros de molienda

Requisito del parámetro principal: la temperatura en la zona de molienda debe ser<300℃ .

Velocidad lineal de la rueda: 18-22m/s. Puede reducir el calor por fricción en más del 50%. Por cada disminución del 10% en la velocidad lineal, la temperatura cae aproximadamente un 20%.

Profundidad de rectificado único: 0,01-0,015 mm, adoptando procesamiento de múltiples pasadas. Se puede controlar un margen de 5 mm por debajo de 250 grados mediante 500 pasadas.

Velocidad de alimentación: 5-6m/min. La combinación experimental óptima: velocidad lineal de 27 m/s + 0.01 mm de profundidad de corte + 12 m/min de velocidad de avance, logrando un equilibrio entre eficiencia y calidad.

 

3. Actualización del sistema de refrigeración

Enfriamiento de niebla de aceite-a baja temperatura: -10 grados de queroseno de aviación + aire comprimido. Una boquilla de 2 mm rocía directamente en la zona de rectificado desde una distancia de 5 a 8 mm, lo que reduce la temperatura y la tasa de combustión de la herramienta del 25 % al 8 %. También puede aislar el oxígeno para proteger la superficie.

Liquid Nitrogen Auxiliary Cooling: Only suitable for workpieces with a wall thickness >10 mm. Una boquilla de 45 grados rocía nitrógeno líquido a -196 grados a una velocidad de 10 l/h, lo que reduce la temperatura de rectificado y evita por completo que se queme la herramienta.

Nota: Optimice la posición de la boquilla para un enfriamiento preciso y evitar grietas por choque térmico causadas por la pulverización directa de agua fría a alta-temperatura.

superficie.

 

 

 

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