Vad är slipprocessen för Gr5 titanlegering?

Gr5 titanlegering, även känd som Ti-6Al-4V, är en av de mest populära titanlegeringarna. Dess unika fysiska och mekaniska egenskaper gör dess malning till en teknisk utmaning inom tillverkningsindustrin.

 

 

1. Fördelar med mekaniska egenskaper

Gr5 titanlegering har en hög specifik hållfasthet med en densitet på 4,42g/cm³. Dess draghållfasthet vid rumstemperatur är större än eller lika med 895 MPa, sträckgränsen är större än eller lika med 830 MPa, och den har utmärkt seghet och utmattningsbeständighet. Den upprätthåller stabil prestanda inom temperaturområdet -200 grader till 500 grader. Dess elasticitetsmodul medför svårigheter vid precisionsslipning. Den är lämplig för extrema arbetsförhållanden.

 

2.Kemiska och fysiska egenskaper

Gr5 titanlegering bildar en tät oxidfilm på sin yta för god korrosionsbeständighet och biokompatibilitet, så den är lämplig för medicinska implantat. Men över 300 grader tenderar den att reagera för att bilda spröda föreningar. Dess värmeledningsförmåga leder till värmeackumulering under slipning. Den är icke-magnetisk, med en hårdhet på mindre än eller lika med 350HB i glödgat tillstånd, med hög deformationsmotstånd under bearbetning och svårighet att bilda spån.

 

 

1. För hög sliptemperatur benägen för ytskador

Under slipningen av Gr5 titanlegering koncentreras mer än 90% av värmen inom 0,1 mm från ytan, och temperaturen i slipzonen kan nå 1500 grader. Detta kommer sannolikt att orsaka ytbränning, bilda TiO₂/TiN-lager, inducera termiska spänningssprickor och avsevärt minska utmattningslivslängden. För flyg- och rymdkomponenter, om det finns ett oxiderat sprött skikt på 5-10μm, kommer utmattningslivslängden att minska med mer än 50%.

 

2.Hög kemisk aktivitet förvärrar hjulslitage och igensättning

Vid höga temperaturer reagerar Gr5 titanlegering med element som Al, Si och C i slipskivans slipkorn. Det resulterar i diffusionsnötning av slipkornen. Slipspånen kommer att fästa vid och täppa till skivan, vilket gör att den tappar själv-slipning, vilket ökar slipkraften och minskar precisionen. Vanliga vita korundhjul är mest drabbade, uppvisar snabbt slitage och en signifikant minskning av slipförhållandet.

 

3. Elastisk deformation påverkar bearbetningsprecisionen

Gr5 titanlegering har en låg elasticitetsmodul, så elastisk utbuktning och fjädring är benägna att uppstå under slipning, vilket leder till otillräckligt verkligt slipdjup. Under tiden kommer vibrations-slammärken att dyka upp, vilket påverkar ytan och formprecisionen. Deformationen av tunna-väggiga och komplexa böjda arbetsstycken är mer betydande, vilket lätt kan resultera i dimensionella avvikelser.

 

4. Svårigheter med att kassera flis

Slipspånen är lamellformade och extruderade-spruckna, med oregelbundna former och stora storlekar. De kommer sannolikt att täppa till slipskivan, öka slipkraften och friktionsvärmen och ytterligare förvärra skivslitage och skador på arbetsstycket, vilket bildar en ond cirkel.

 

 

1. Val av slipskiva

Mikrokristallint korundhjul: Det har hög temperaturbeständighet och slitstyrka, vilket bibehåller stabil prestanda vid 1500 grader. Det kan minska kemiskt slitage, och dess livslängd och slipeffektivitet är mycket bättre än för vita korundhjul.

Fint-kornigt CBN-hjul: Det kan minska skärkraften och sliptemperaturen. Den porösa strukturen underlättar spånavlägsnande och kylning. Hjulet bör klädas med en diamantpenna var 4:e timme för att ta bort slöa slipkorn och vidhäftade spån och hålla det skarpt.

 

2. Optimering av slipparametrar

Kärnparameterkrav: Temperaturen i malningszonen ska vara<300℃ .

Hjul linjär hastighet: 18-22m/s. Det kan minska friktionsvärmen med mer än 50 %. För varje 10 % minskning av linjär hastighet sjunker temperaturen med cirka 20 %.

Enkelt slipdjup: 0,01-0,015 mm, med flerpassagebehandling. En 5 mm tillsats kan kontrolleras under 250 grader med 500 pass.

Matningshastighet: 5-6m/min. Den optimala experimentella kombinationen: 27m/s linjär hastighet + 0.01mm skärdjup + 12m/min matningshastighet, vilket uppnår en balans mellan effektivitet och kvalitet.

 

3. Uppgradering av kylsystem

Låg-temperatur oljedimma kylning: -10 grader flygfotogen + tryckluft. Ett 2 mm munstycke sprutar direkt vid slipzonen från ett avstånd av 5-8 mm, vilket sänker temperaturen och sänker verktygets brännhastighet från 25 % till 8 %. Det kan också isolera syre för att skydda ytan.

Liquid Nitrogen Auxiliary Cooling: Only suitable for workpieces with a wall thickness >10 mm. Ett 45 graders munstycke sprutar -196 grader flytande kväve med en hastighet av 10L/h, vilket minskar sliptemperaturen och förhindrar helt att verktyget bränns.

Obs! Optimera munstyckets position för exakt kylning för att undvika termiska chocksprickor orsakade av direkt sprutning av kallt vatten på den höga-temperaturen

yta.

 

 

 

Ruihang Group är specialiserad på att tillverka hög-titan- och titanprodukter, som täcker olika kvaliteter, såsom Gr5, Gr7, CP Ti, Gr23 etc. Kontakta oss för mer information på:Sam.Rui@bjrh-titanium.com