高速切削钛合金刀具磨损的研究现状.doc

高速切削钛合金刀具磨损的研究现状学院：机械与车辆学院专业：机械工程班级：11级硕3班目录TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc313281379"目录PAGEREF_Toc313281379\h2HYPERLINK\l"_Toc313281380"引言PAGEREF_Toc313281380\h2HYPERLINK\l"_Toc313281381"1.钛合金的分类PAGEREF_Toc313281381\h2HYPERLINK\l"_Toc313281382"2.高速切削技术PAGEREF_Toc313281382\h3HYPERLINK\l"_Toc313281383"3.刀具磨损的形式PAGEREF_Toc313281383\h4HYPERLINK\l"_Toc313281384"4.刀具失效机理研究PAGEREF_Toc313281384\h4HYPERLINK\l"_Toc313281385"5.高速切削钛合金刀具磨损破损的研究现状PAGEREF_Toc313281385\h5HYPERLINK\l"_Toc313281386"6.小结PAGEREF_Toc313281386\h8HYPERLINK\l"_Toc313281387"7.参考文献PAGEREF_Toc313281387\h8引言钛合金Ti6A14V具有比强度高、耐热性和耐蚀性好等优良性能，被广泛应用于航空航天工业，然而由于其导热系数低、化学活性高、弹性模量小等特点使成为典型的难加工材料，引起加工过程中刀具磨损破损严重、生产效率低等问题。分别讨论硬质合金刀具，PCBN刀具，陶瓷刀具切削钛合金的磨损机理及其研究现状的分析。1.钛合金的分类钛合金是20世纪50年代初开始工业化生产并逐步发展起来的一种高性能的结构金属，由于其具有比强度高、耐热性好、耐蚀性好等优良的综合性能，不仅使其成为现代航空航天工业中不可缺少的材料，而且在造船、化工、冶金、医疗等方面也获得了广泛的应用。然而，钛合金具有导热系数低、弹性模量小、化学活性高等固有属性，使其成为一种典型的难加工材料，导致钛合金加工过程中存在加工效率低、刀具寿命短、表面质量差等问题。钛合金的分类（1）α钛合金退火组织为单一α相固溶体的钛合金称为α钛合金。α钛合金主要含有α稳定元素和中性元素，如铝、锡、锆，基本上不含或仅含少量的β稳定元素，如钒、钥、锰、铁、铬等。广义的α钛合金可包括在平衡状态下只含很少β相的近α钛合金。高合金化α钛合金其高温性能好，组织稳定，焊接性和热稳定性好，是高温钛合金发展的方向。由于近α合金具有优异的综合性能，故大多数高温钛合金属于近α型。低合金化的a钛合金强度虽较低，但具有较好的低温加工变形性能，因而易于加工成丝材薄壁件如用作发动机导风罩等。α钛合金在我国的牌号中用TA后面加上一个合金序号表示，如TA2、TA7等。（2）β钛合金从β区淬火后能将β相保留到室温的高β稳定元素含量的钛合金，一般称为β钛合金。广义的β钛合金包括在平衡状态下具有较多α相的近β钛合金、具有较少α相的介稳定β钛合金和不含α相的全β钛合金。工业上实际应用的多是近α钛合金和介稳定β钛合金。β钛合金具有良好的变形加工性能，经淬火、时效后可获得很高的室温强度，并具有强度和断裂韧度之间的良好组合，以及较高的应力腐蚀抗力。该类合金高温组织稳定性差，焊接性能也不好。β钛合金在我国用TB后跟合金序号表示，如TB2、TB6等。（3）α+β钛合金α+β钛合金一般也称为两相钛合金，其平衡状态下的组织以α相为主，β相含量通常9%~30%。两相钛合金具有较好的综合力学性能，强度高于α钛合金，可热处理强化，热压力加工性好，有些α+β钛合金(如TC11)的耐热性也比较好，但该类合金组织稳定性相对α钛合金较差(指β相的分解)。低β相含量的α+β钛合金的焊接性能良好，但随着刀相含量的增多，焊接性能逐渐变差。α+β钛合金是工业上应用最多的一类钛合金。如TC4、TC11等分别为发动机前轴颈、盘件、叶片和前机匣等关键结构件的材料。α+β钛合金国内的牌号为TC后跟合金序号，如用量最大的TC4和TC11等。2.高速切削技术高速切削技术(HighSpeedCutting，HSC)是近几年发展起来的一种集高效、优质、低耗于一身的先进制造工艺技术，是切削技术的重要发展方向之一。随着高速机床、高速刀具在航空、航天、汽车、模具等行业的广泛应用，高速切削加工技术的研究己成为衡量一个国家先进制造技术水平的重要标志之一，必将成为21世纪的机械制造业的一场技术革命。3.刀具磨损的形式切削时，刀具的前刀面和后刀面经常与切屑和工件相互接触，产生剧烈摩擦