Mengapa Pemotong Kawat Titanium Alloy Menantang—dan Cara Mengatasinya

Jika Anda ingin pemesinan CNC titan, orang sering memerlukan lebih banyak waktu untuk memikirkan bagaimana memproses titanium alloy akan lebih mudah. Karena selalu menantang untuk memproses titanium alloy dengan pemotong kawat, pemotong kawat adalah metode pemrosesan terbaik. Jadi mengapa memproses titanium alloy dengan pemotong kawat menantang?

Untuk menyelesaikan masalah ini, kita harus terlebih dahulu memahami beberapa properti logam umum titanium alloy.

Apa itu titanium alloy?

Titanium adalah logam baru. Performa titanium terkait dengan kandungan pengotor seperti karbon, nitrogen, hidrogen, dan oksigen. Titanium iodida yang paling murni memiliki kandungan pengotor tidak lebih dari 0,1%, tetapi memiliki kekuatan rendah dan duktilitas tinggi. Properti titanium murni industri 99,5% adalah densitas ρ=4,5g/cm³, titik leleh 1725℃, konduktivitas termal λ=15.24W/(m. K), kekuatan tarik σb=539MPa, perentasan δ=25%, persentase penyusutan penampang ψ=25%, modulus elastis E=1.078×105MPa, kekerasan HB195.

Apa saja properti titanium alloy?

• Kekuatan spesifik tinggi

Densitas titanium alloy umumnya sekitar 4.51g/cm³, yang hanya 60% dari baja. Densitas titanium murni mendekati baja biasa, dan beberapa titanium alloy kekuatan tinggi melebihi kekuatan banyak lembar struktur aloi baja steel. Oleh karena itu, kekuatan spesifik (kekuatan/densitas) titanium alloy jauh lebih besar dari bahan struktural logam lainnya, dan bagian dengan kekuatan unit tinggi, kekakuan baik, dan berat ringan dapat diproduksi. Titanium alloy digunakan dalam komponen mesin pesawat, kerangka, kulit, penangkal, dan landasan roda, serta beberapa komponen penerbangan.

• Kekuatan termal tinggi

Suhu operasi beberapa ratus derajat lebih tinggi dari aluminium alloy, dan kekuatan yang diperlukan masih dapat dipertahankan pada suhu sedang. Dapat bekerja lama pada suhu 450 hingga 500 °C, sementara kekuatan spesifik aluminium alloy menurun secara signifikan pada 150 °C. Suhu kerja titanium alloy dapat mencapai 500 ℃, dan suhu kerja aluminium alloy di bawah 200 ℃.

• Daya tahan korosi yang baik

Titanium alloy bekerja dalam atmosfer lembap dan medium air laut, dan daya tahan korosinya jauh lebih baik dari stainless steel; memiliki daya tahan yang sangat kuat terhadap korosi lobak, korosi asam, dan korosi stres; Barang, asam nitrat, asam sulfur, dll. memiliki daya tahan korosi yang luar biasa. Namun, titanium memiliki daya tahan korosi yang buruk terhadap medium dengan oksigen redusin dan garam kromium.

• Performa suhu rendah yang baik

Titanium alloy masih dapat mempertahankan properti mekaniknya pada suhu rendah dan suhu sangat rendah. Pada suhu sangat rendah, titanium alloy dengan elemen interstisial sangat rendah, seperti TA7, masih dapat mempertahankan duktilitas tertentu pada -253 °C. Oleh karena itu, titanium alloy juga adalah bahan struktural suhu rendah yang penting.

• Aktivitas kimia tinggi

Titanium memiliki aktivitas kimia tinggi dan menghasilkan reaksi kimia yang kuat dengan O, N, H, CO, CO₂, uap air, ammonia, dll. dalam atmosfer. Ketika kandungan karbon lebih dari 0.2%, TiC keras akan terbentuk dalam titanium alloy; ketika suhu tinggi, lapisan permukaan keras TiN juga akan terbentuk saat bereaksi dengan N; ketika suhu di atas 600 ℃, titanium menyerap oksigen untuk membentuk lapisan keras dengan kekerasan tinggi; Kandungan hidrogen yang meningkat juga akan membentuk lapisan kerapuhan. Kedalaman lapisan permukaan keras dan rapuh yang dihasilkan oleh penyerapan gas dapat mencapai 0.1 hingga 0.15 mm, dan tingkat pengkerasannya 20% hingga 30%. Afinitas kimia titanium juga besar, dan mudah menempel pada permukaan gesekan.

• Konduktivitas termal kecil

Konduktivitas termal titanium λ=15.24W/(m. K) sekitar 1/4 dari nikel, 1/5 dari besi, 1/14 dari aluminium, dan konduktivitas termal berbagai titanium alloy sekitar 1/4 dari titanium. turun 50%. Modulus elastis titanium alloy sekitar 1/2 dari baja, sehingga kekakuannya buruk dan mudah merusak, jadi tidak cocok untuk membuat batang tipis dan bagian dinding tipis.

Ringkasan

Oleh karena itu, menurut properti logam titanium alloy di atas, kita dapat mengetahui bahwa titanium adalah logam dengan kekuatan tinggi, kekerasan tinggi, daya tahan panas tinggi, dan konduktivitas termal rendah. Lalu proses pemotong kawat melalui fenomena korosi listrik, discharge frekuensi tinggi antara kawat molibdenum dan workpiece, dan suhu tinggi mendadak melelehkan logam untuk pemotongan.

Logam titanium sangat stabil di udara pada suhu ruangan. Hanya ketika dipanaskan pada suhu tinggi selama beberapa waktu maka akan mengubah warnanya, dan hal yang paling penting adalah menjadi biru. Ini terutama karena ketika logam titanium dipanaskan di udara, akan bereaksi dengan oksigen untuk membentuk lapisan oksida padat.

Lapisan oksida ini tidak hanya dapat melindungi permukaan logam titanium, tetapi juga sumber dasar perubahan warna titanium. Persamaan reaksi oksidasi titanium adalah Ti+O₂==TiO₂, dan kondisi reaksi adalah pemanasan suhu tinggi (yaitu, lapisan terkena panas di kedua sisi celah pemotong kawat). Ketika suhu pemanasan rendah, lapisan oksida pada permukaan titanium hampir transparan, yang sulit dirasakan oleh mata telanjang, namun ketika suhu naik, lapisan oksida dalam kuali akan secara bertahap tebal dan interferensi cahaya. Warna berbeda muncul di mata manusia. Oleh karena itu, ketebalan lapisan oksida menentukan warna apa yang akan diubah permukaan titanium.