鈦合金如何磨擦

1. 鈦合金材料遇什麼東西表面會發烏

鈦合金和鋁合金在一起摩擦後會在鋁表面發黑
鈦合金是以鈦為基礎加入其他元素組成的合金。鈦合金具有強度高而密度又小，機械性能好，韌性和抗蝕性能很好。另外，鈦合金的工藝性能差，切削加工困難，在熱加工中，非常容易吸收氫氧氮碳等雜質。還有抗磨性差，生產工藝復雜。

2. 鈦金屬如何磨削

以下資料供參考，雖然不是磨削。
與其他大多數金屬材料加工相比，鈦加工不僅要求更高，而且限制更多。這是因為鈦合金所具有的冶金特性和材料屬性可能會對切削作用和材料本身產生嚴重影響。但是，如果選擇適當的刀具並正確加以使用，並且按照鈦加工要求將機床和配置優化到最佳狀態，那麼就完全可以滿足這些要求，並獲得令人滿意的高性能和完美結果。傳統鈦金屬加工過程中碰到的許多問題並非不可避免，只要克服鈦屬性對加工過程的影響，就能取得成功。

鈦的各種屬性使之成為具有強大吸引力的零件材料，但其中許多屬性同時也影響著它的可加工性。鈦具備優良的強度-重量比，其密度通常僅為鋼的60％。鈦的彈性系數比鋼低，因此質地更堅硬，撓曲度更好。鈦的耐侵蝕性也優於不銹鋼，而且導熱性低。這些屬性意味著鈦金屬在加工過程中會產生較高和較集中的切削力。它容易產生振動而導致切削時出現震顫；並且，它在切削時還容易與切削刀具材料發生反應，從而加劇月牙窪磨損。此外，它的導熱性差，由於熱主要集中在切削區，因此加工鈦金屬的刀具必須具備高熱硬度。
穩定性是成功的關鍵所在

某些機加工車間發現鈦金屬難以有效加工，但這種觀點並不代表現代加工方法和刀具的發展趨勢。之所以困難，部分是因為鈦金屬加工是新興工藝，缺少可借鑒的經驗。此外，困難通常與期望值及操作者的經驗相關，特別是有些人已經習慣了鑄鐵或低合金鋼等材料的加工方式，這些材料的加工要求一般很低。相比之下，加工鈦金屬似乎更困難些，因為加工時不能採用同樣的刀具和相同的速率，並且刀具的壽命也不同。即便與某些不銹鋼相比，鈦金屬加工的難度也仍然要高。我們固然可以說，加工鈦金屬必須採取不同的切削速度和進給量以及一定的預防措施。其實與大多數材料相比，鈦金屬也是一種完全可直接加工的材料。只要鈦工件穩定，裝夾牢固，機床的選擇正確，動力合適，工況良好，並且配備具有較短刀具懸伸的ISO 50主軸，則所有問題都會迎刃而解——只要切削刀具正確的話。

但在實際銑削加工中，鈦金屬加工所需的條件不容易全部滿足，因為理想的穩定條件並不總是具備。此外，許多鈦零件的形狀復雜，可能包含許多細密或深長的型腔、薄壁、斜面和薄托座。要想成功加工這樣的零件，就需要使用大懸伸、小直徑刀具，這都會影響刀具穩定性。在加工鈦金屬時，往往更容易出現潛在的穩定性問題。
必須考慮振動和熱

非理想環境還包含其它因素，其中之一就是大多數機床目前裝配的是IS0
40主軸，如果高強度地使用機床，就無法長時間保持新刀狀態。此外，如果零件結構較復雜的話，通常就不易有效夾緊。當然挑戰還不止於此，切削工序有時必須用於全槽銑、側削或輪廓銑削，所有這些都有可能(但並非必定)產生振動及形成較差的切削條件。重要的是，在設定機床時，必須始終注意提高穩定性以避免振動趨勢。振動會造成刀刃崩碎、刀片損壞並產生不可預見和不一致的結果。一種改進措施便是採用多級夾緊，使零件更靠近主軸以有助於抵消振動。

由於鈦金屬在高溫下仍能保持其硬度和強度，因而切削刃會遭遇高作用力和應力，再加上切削區中產生的高熱，就意味著很可能出現加工硬化，這會導致某些問題產生，特別是不利於後續切削工序。因此，選擇最佳的可轉位刀片牌號和槽形是加工能否取得成功的關鍵。過去的歷史證明，細晶粒非塗層刀片牌號非常適用於鈦金屬加工；如今，具有PVD鈦塗層的刀片牌號更可大大改進性能。
精度、條件和正確的切削參數

刀具軸向和徑向上的跳動精度也很重要。例如，如果未將刀片正確地安裝到銑刀中，則銑刀周圍的切削刃會迅速損壞。在切削鈦金屬時，其它一些因素，例如刀具製造公差不良、磨損和刀具受損、刀柄有缺陷或質量差、機床主軸磨損等等，都會在很大程度上影響到刀具壽命。觀察結果表明，在所有加工表現不佳的案例中，80％都是由這些因素所造成。盡管大多數人喜歡選用正前角槽形刀具，但事實上稍帶負前角槽形的刀具能以更高的進給去除材料，並且每齒進給量可達0.5mm。但是這同時也意味著必須保持最佳穩定狀態，即機床應非常堅固，且裝夾應極其穩定。

除進行插銑(最好使用圓刀片)之外，應盡量避免使用90主偏角，這樣做通常有助於提高穩定性和獲得總體性能，當在淺切深下使用時尤應如此，在進行深腔銑時，一種值得推薦的做法是通過刀具接柄而使用長度可變的刀具，而不是在整個工序中使用單一長度的長刀具。

調整切削參數以克服因降低每齒進給量而引起的振動是傳統的解決方法，但這種方法並不恰當，因為它會對刀具壽命和切削性能產生災難性影響。可轉位刀片需要一定量的切削刃倒圓，以增加切削刃強度和獲得更好的塗層粘附力。

在銑削鈦金屬時，要求刀具至少以最小的進給量工作——通常為每齒0.1mm。如果仍有振動趨勢，則刀片損壞或刀具壽命縮短問題將不可避免。可能的解決方法包括精確計算每齒進給量，並確保它至少為0.1mm。

另外也可降低主軸轉速，以達到最初的進給率。如果使用最小的每齒進給量，而主軸轉速卻不正確，則對刀具壽命的影響可高達95%。降低主軸轉速通常可提高刀具壽命。

一旦確立了穩定工況，就可相應地提高主軸轉速和進給量來獲得最佳性能。另一種做法是從銑刀中取出一些刀片或選擇含刀片較少的銑刀。

3. 西鐵城鈦合金錶扣部位有磨痕怎麼處理是按扣之間摩擦造成的，不是鈦合金很耐磨嗎鈦合金手錶鏈怎麼保養

鈦合金具有強度高、耐蝕性好、耐熱性高。但只要是金屬，還是會產生劃痕，任何品牌的手錶都一樣。像更高級別的勞力士、歐米茄。不需要注意什麼，劃痕是正常現象，不可能避免的。輕微劃痕，你可以用無紡布蘸點牙膏進行拋光，如果劃痕較重，可以購買Cape Cod拋光布，專業錶行都採用這個進口品牌的拋光布的。

4. 鈦合金如何分類的

鈦合金也就分為以下三類：α合金，(α+β)合金和β合金。中國分別以TA、TC、TB表示。

1、α鈦合金

它是α相固溶體組成的單相合金，不論是在一般溫度下還是在較高的實際應用溫度下，均是α相，組織穩定，耐磨性高於純鈦，抗氧化能力強。在500℃～600℃的溫度下，仍保持其強度和抗蠕變性能，但不能進行熱處理強化，室溫強度不高。

2、β鈦合金

它是β相固溶體組成的單相合金，未熱處理即具有較高的強度，淬火、時效後合金得到進一步強化，室溫強度可達1372～1666 MPa；但熱穩定性較差，不宜在高溫下使用。

3、α+β鈦合金

它是雙相合金，具有良好的綜合性能，組織穩定性好，有良好的韌性、塑性和高溫變形性能，能較好地進行熱壓力加工，能進行淬火、時效使合金強化。熱處理後的強度約比退火狀態提高50%～100%；高溫強度高，可在400℃～500℃的溫度下長期工作，其熱穩定性次於α鈦合金。

(4)鈦合金如何磨擦擴展閱讀：

鈦、鈦合金及鈦化合物的優良性能促使人類迫切需要它們。然而，生產成本之高，使應用受到限制。

據相關統計數據，2012年我國化工行業用鈦量達2.5萬噸，比2011年有所減少。這是自2009年以來，我國化工用鈦市場首次出現負增長。近些年來，化工行業一直是鈦加工材最大的用戶，其用量在鈦材總用量的佔比一直保持在50%以上，2011年佔比高達55%。

但隨著經濟陷入低迷期，化工行業不但新建項目明顯減少，同時還將面臨產業結構調整，部分產品新建產能受到控制，落後產能也將逐步淘汰的境地。受此影響，其對鈦加工材用量的萎縮也變得順理成章。

在此之前，便有業內人士預測化工行業用鈦量在2013~2015年間達到峰值。以當前市場表現看來，2012年整體經濟的疲軟有可能使得化工用鈦的衰退期提前。

參考資料來源：網路-鈦金屬

參考資料來源：網路-鈦合金

5. 鈦合金加工都有什麼需要注意的事項

鈦合金具有質量輕、比強度高、耐腐蝕性好等優點，故被廣泛應用在汽車工業中，應用鈦合金最多的是汽車發動機系統。利用鈦合金製造發動機零件有很多好處。但鈦合金的工藝性能差、抗磨性能低，致使切削加工困難、生產工藝復雜，在加工過程中非常容易吸收氫氧氮碳等雜質影響工件質量。鈦合金的硬度只是難於切削加工的一個方面，關鍵在於鈦合金本身化學、物理、力學性能間的綜合對其切削加工性的影響。下面簡單介紹下鈦合金加工需要注意哪些問題：
一、鈦合金切削加工的特點
(1)變形系數小：這是鈦合金切削加工的顯著特點，變形系數小於或接近於1。切屑在前刀面上滑動摩擦的路程大大增大，加速刀具磨損。
(2)切削溫度高：由於鈦合金的導熱系數很小，切屑與前刀面的接觸長度極短，切削時產生的熱不易傳出，集中在切削區和切削刃附近的較小范圍內，切削溫度很高。在相同的切削條件下，切削溫度可比切削不銹鋼時高出一倍以上。
(3)單位面積上的切削力大：由於切屑與前刀面的接觸長度極短，單位接觸面積上的切削力大大增加，容易造成崩刃。同時，由於鈦合金的彈性模量小，加工時在徑向力作用下容易產生彎曲變形，引起振動，加大刀具磨損並影響零件的精度。因此，要求工藝系統應具有較好的剛性。
(4)冷硬現象嚴重：由於鈦的化學活性大，在高的切削溫度下，很容易吸收空氣中的氧和氮形成硬而脆的外皮；同時切削過程中的塑性變形也會造成表面硬化。冷硬現象不僅會降低零件的疲勞強度，而且能加劇刀具磨損，是切削鈦合金時的一個很重要特點。
(5)刀具易磨損：毛坯經過沖壓、鍛造、熱軋等方法加工後，形成硬而脆的不均勻外皮，極易造成崩刃現象，使得切除硬皮成為鈦合金加工中最困難的工序。另外，由於鈦合金對刀具材料的化學親和性強，在切削溫度高和單位面積上切削力大的條件下，刀具很容易產生粘結磨損。車削鈦合金時，有時前刀面的磨損甚至比後刀面更為嚴重。
(6)鈦合金材料的導熱系數低：切屑與前刀面的接觸長度極短，切削時產生的熱不易傳出，集中在切削變形區和切削刃附近的較小范圍內，加工時切削刃刃口處會產生極高的切削溫度，將大大縮短刀具壽命。對於鈦合金切削加工來說，在刀具強度和機床功率允許的條件下，切削溫度的高低是影響刀具壽命的關鍵因素，而並非切削力的大小。
二、在切削鈦合金的過程中的注意事項：
(1)由於鈦合金的彈性模量小，工件在加工中的夾緊變形和受力變形大，會降低工件的加工精度；工件安裝時夾緊力不宜過大，必要時可增加輔助支承。
(2)如果使用含氫的切削油，切削過程中在高溫下將分解釋放出氫氣，被鈦吸收引起氫脆；也可能引起鈦合金高溫應力腐蝕開裂。
(3)切削油中的氯化物使用時還可能分解或揮發有毒氣體，使用時宜採取安全防護措施，切削後應及時用不含氯的清洗劑徹底清洗零件，清除含氯殘留物。
(4)禁止使用鉛或鋅基合金製作的工、夾具與鈦合金接觸，銅、錫、鎘及其合金也同樣禁止使用。
(5)與鈦合金接觸的所有工、夾具或其他裝置都必須潔凈；經清洗過的鈦合金零件，要防止油脂或指印污染，否則以後可能造成鹽(氯化鈉)的應力腐蝕。
(6)一般情況下切削加工鈦合金時沒有發火危險，只有在微量切削時，切下的細小切屑才有發火燃燒現象。為了避免火災，除大量澆注切削油進行冷卻之外，還應防止切屑在機床上堆積，刀具用鈍後立即進行更換，或降低切削速度，加大進給量以加大切屑厚度。
以上就是鈦合金切削工藝的注意事項，制定嚴謹的工藝流程操作方案有利於提高生產效率，降低企業的綜合生產成本。

6. tc4鈦合金摩擦系數

Ti-6Al-4V（TC4）屬於國標鈦合金，執行標准「GB/T 2965-2007」

Ti-6Al-4V（TC4）在常規狀態下硬度在30HRC左右。

Ti-6Al-4V（TC4）兼有α及β兩類鈦合金的優點，即塑性好、熱強性好（可400℃在長期工作）、抗海水腐蝕能力很強，生產工藝簡單，可以焊接、冷熱成型，並可通過淬火和時效處理進行強化。主要應用於飛機壓氣機盤和葉片、艦艇耐壓殼體、大尺寸鍛件、模鍛件等。

Ti-6Al-4V（TC4）還具有良好的低溫工作性能。在-196℃以下仍然具有良好韌性，用於製造低溫高壓容器，如火箭及導彈的液氫燃料箱等。

Ti-6Al-4V（TC4）化學成分如下圖：

TC4鈦合金力學性能：

規定殘余伸長應力σr0.2/MPa≥825,

伸長率δ5(%)≥10,

7. 什麼是鈦合金性能如何

3. 鈦合金的分類
鈦合金按退火組織可分為三類。
第一類：α型鈦合金，牌號以「TA」加序號表示。
第二類：β型鈦合金，牌號以「TB」加序號表示。
第三類：α＋β型鈦合金牌號以「TC」加序號表示。
4. 鈦合金的主要特性
鈦合金有以下幾方面引人注目的優點。
(1) 比強度高。鈦合金的強度較高，一般可達1200 MPa，和調質結構鋼相近。但鈦合
金的密度僅相當鋼的54%，因此鈦合金具有比各種合金都高的比強度，這正是鈦合金適用
於作航空材料的主要原因。
(2) 熱強度高。由於鈦的熔點高，再結晶溫度也高，因而鈦合金具有較高的熱強度。
目前，鈦合金已正式在500℃下長期工作，並向600℃的溫度發展，它的耐熱性能可以和
一般的耐熱鋼相媲美。
(3) 抗蝕性高。由於鈦合金錶面能形成一層緻密、牢固的由氧化物和氮化物組成的保
護膜，所以具有很好的抗蝕性能。鈦合金在潮濕大氣、海水、氧化性酸(硝酸、硫酸等)和
大多氨有機酸中，其抗蝕性相當於或超過不銹鋼。因此，鈦及鈦合金作為一種高抗蝕性材
料已在化工、造船及醫療等部門得到廣泛應用。基於上述原因，鈦合金的用途日益廣泛。
。它的主要缺點如下。
一是切削加工性能差：原因是鈦的導熱性差(僅為鐵的1/5，鋁的1/13)，摩擦系數大，切
削時容易升溫，也容易粘刀。因此降低了切削速度，縮短了刀具壽命，影響了表面粗糙度。
二是熱加工工藝性能差：原因是加熱到600℃以上時，鈦及其合金極易吸收H2、N2、
O2等氣體而使其性能變脆。因此，對鑄造、鍛壓、焊接和熱處理都帶來一定的困難。故熱
加工工藝過程只能在真空或保護氣氛中進行。
三是冷壓加工性能差：由於鈦及其合金的屈強比值較高，冷壓加工成形時回彈較大，
因此冷壓加工成形困難，一般需採用熱壓加工成形。
四是硬度較低，抗磨性較差，因此不宜用來製造承受磨損的零件。
隨著化學切削，激光切削、電解加工、超塑性成形及化學熱處理的進展，上述問題將
逐步得到解決，鈦合金的應用也必然更加廣泛。
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－轉載自《金屬學》

8. 鈦合金的性質

鈦是一種新型金屬，鈦的性能與所含碳、氮、氫、氧等雜質含量有關，最純的碘化鈦雜質含量不超過0.1%，但其強度低、塑性高。99.5%工業純鈦的性能為：密度ρ=4.5g/cm3，熔點為172 矽鈦合金耐磨地坪
5℃，導熱系數λ=15.24W/(m.K)，抗拉強度σb=539MPa，伸長率δ=25%，斷面收縮率ψ=25%，彈性模量E=1.078×105MPa，硬度HB195。
強度高
鈦合金的密度一般在4.5g/cm3左右，僅為鋼的60%，純鈦的強度才接近普通鋼的強度，一些高強度鈦合金超過了許多合金結構鋼的強度。因此鈦合金的比強度(強度/密度)遠大於其他金屬結構材料，見表7-1，可制出單位強度高、剛性好、質輕的零、部件。目前飛機的發動機構件、骨架、蒙皮、緊固件及起落架等都使用鈦合金。
熱強度高
使用溫度比鋁合金高幾網路，在中等溫度下仍能保持所要求的強度,可在450～500℃的溫度下長期工作這兩類鈦合金在150℃～500℃范圍內仍有很高的比強度，而鋁合金在150℃時比強度明顯下降。鈦合金的工作溫度可達500℃，鋁合金則在200℃以下。
抗蝕性好
鈦合金在潮濕的大氣和海水介質中工作，其抗蝕性遠優於不銹鋼；對點蝕、酸蝕、應力腐蝕的抵抗力特別強；對鹼、氯化物、氯的有機物品、硝酸、硫酸等有優良的抗腐蝕能力。但鈦對具有還原性氧及鉻鹽介質的抗蝕性差。
低溫性能好
鈦合金在低溫和超低溫下，仍能保持其力學性能。低溫性能好,間隙元素極低的鈦合金,如TA7,在-253℃下還能保持一定的塑性。因此，鈦合金也是一種重要的低溫結構材料。
化學活性大
鈦的化學活性大，與大氣中O、N、H、CO、CO2、水蒸氣、氨氣等產生強烈的化學反應。含碳量大於0.2%時，會在鈦合金中形成硬質TiC；溫度較高時，與N作用也會形成TiN 鈦合金製品
硬質表層；在600℃以上時，鈦吸收氧形成硬度很高的硬化層；氫含量上升，也會形成脆化層。吸收氣體而產生的硬脆表層深度可達0.1～0.15 mm，硬化程度為20%～30%。鈦的化學親和性也大，易與摩擦表面產生粘附現象。
導熱系數小、彈性模量小
鈦的導熱系數λ=15.24W/（m.K）約為鎳的1/4，鐵的1/5，鋁的1/14，而各種鈦合金的導熱系數比鈦的導熱系數約下降50%。鈦合金的彈性模量約為鋼的1/2，故其剛性差、易變形，不宜製作細長桿和薄壁件，切削時加工表面的回彈量很大，約為不銹鋼的2～3倍，造成刀具後刀面的劇烈摩擦、粘附、粘結磨損。