와이어 커팅으로 티타늄 가공이 어려운 이유는 무엇입니까?

CNC 가공 티타늄을 원하신다면 , 사람들은 종종 티타늄 합금을 더 쉽게 가공하는 방법에 대해 생각할 시간이 더 필요합니다. 와이어 커팅으로 티타늄 합금을 가공하는 것은 항상 어려웠기 때문입니다. , 와이어 커팅이 최고의 가공 방법입니다. 그렇다면 와이어 커팅으로 티타늄 합금을 가공하는 것이 어려운 이유는 무엇입니까?

이 문제를 해결하려면 먼저 티타늄 합금의 몇 가지 일반적인 금속 특성을 이해해야 합니다.

티타늄 합금이란 무엇입니까?

티타늄은 새로운 유형의 금속입니다. 티타늄의 성능은 탄소, 질소, 수소 및 산소와 같은 불순물의 함량과 관련이 있습니다. 가장 순수한 요오드화티타늄은 불순물 함량이 0.1% 이하이지만 강도가 낮고 가소성이 높습니다. 99.5% 산업용 순수 티타늄의 특성은 밀도 ρ=4.5g/cm ³ 입니다. , 융점 1725℃, 열전도율 λ=15.24W/(m.K), 인장강도 σb=539MPa, 연신율 δ=25%, 단면수축율 ψ=25%, 탄성계수 E=1.078×105MPa, 경도 HB195.

티타늄 합금의 특성은 무엇입니까?

• 높은 비강도

티타늄 합금의 밀도는 일반적으로 약 4.51g/cm ³ 입니다. , 강철의 60%에 불과합니다. 순수 티타늄의 밀도는 일반 강철의 밀도에 가깝고 일부 고강도 티타늄 합금은 많은 합금 구조 강판의 강도를 초과합니다. 따라서 티타늄 합금의 비강도(강도/밀도)는 다른 금속 구조재에 비해 훨씬 크고 단위 강도가 높고 강성이 좋고 경량인 부품을 생산할 수 있습니다. 티타늄 합금은 항공기 엔진 부품, 골격, 스킨, 패스너, 착륙 장치 및 일부 항공우주 부품에 사용됩니다.

• 높은 열 강도

작동 온도는 알루미늄 합금보다 수백 도 높으며 필요한 강도는 적당한 온도에서 여전히 유지될 수 있습니다. 450 ~ 500 °C의 온도에서 오랫동안 작동할 수 있지만 알루미늄 합금의 비강도는 150 °C에서 크게 감소합니다. 티타늄 합금의 작동 온도는 500 ℃에 달할 수 있으며 알루미늄 합금의 작동 온도는 200 ℃ 미만입니다.

• 내식성 우수

티타늄 합금은 습한 대기와 해수 매체에서 작동하며 내식성은 스테인리스 스틸보다 훨씬 우수합니다. 그것은 구멍 부식, 산 부식 및 응력 부식에 특히 강한 저항을 가지고 있습니다. 제품, 질산, 황산 등은 내식성이 우수합니다. 그러나 티타늄은 산소와 크롬염을 환원시키는 매체에 대한 내식성이 좋지 않습니다.

• 우수한 저온 성능

티타늄 합금은 여전히 ​​저온 및 초저온에서 기계적 특성을 유지할 수 있습니다. 극저온에서 TA7과 같은 극도로 낮은 틈새 요소를 가진 티타늄 합금은 -253°C에서 특정 가소성을 유지할 수 있습니다. 따라서 티타늄 합금도 중요한 저온 구조 재료입니다.

• 높은 화학적 활성

티타늄은 높은 화학 활성을 가지며 O, N, H, CO, CO와 강한 화학 반응을 생성합니다.₂ , 대기 중의 수증기, 암모니아 등. 탄소 함량이 0.2%보다 크면 티타늄 합금에 단단한 TiC가 형성됩니다. 온도가 높을 때 TiN의 단단한 표면층이 N과 상호 작용할 때 형성됩니다. 온도가 600 ℃ 이상일 때 티타늄은 산소를 흡수하여 경도가 높은 경화층을 형성합니다. 증가된 수소 함량은 또한 취성 층을 형성할 것입니다. 가스를 흡수하여 생성되는 단단하고 부서지기 쉬운 표면층의 깊이는 0.1 ~ 0.15mm에 달할 수 있으며 경화 정도는 20% ~ 30%입니다. 티타늄의 화학적 친화력도 커서 마찰면에 붙기 쉽습니다.

• 작은 열전도율

티타늄 λ=15.24W/(m.K)의 열전도율은 니켈의 약 1/4, 철의 1/5, 알루미늄의 1/14이며 다양한 티타늄 합금의 열전도율은 약 1/4입니다. 티타늄의. 50% 감소. 티타늄 합금의 탄성률은 강철의 약 1/2이므로 강성이 불량하고 변형되기 쉽기 때문에 가는 막대 및 얇은 벽 부품을 만드는 데 적합하지 않습니다.

요약

따라서 티타늄 합금의 위의 금속 특성에 따라 티타늄은 고강도, 고경도, 고내열성 및 낮은 열전도율을 갖는 금속임을 알 수 있습니다. 그 다음 와이어 절단 공정은 전기 부식 현상, 몰리브덴 와이어와 공작물 사이의 고주파 방전, 그리고 순간적인 고온에서 절단을 위해 금속을 녹입니다.

티타늄 금속은 실온에서 공기 중에서 매우 안정적입니다. 고온에서 일정 시간 가열해야만 색이 변하는데 가장 중요한 것은 파란색으로 변하는 것입니다. 이는 주로 금속 티타늄을 공기 중에서 가열하면 산소와 함께 산화되어 조밀한 산화막을 형성하기 때문입니다.

산화막의 이 층은 티타늄 금속의 표면을 보호할 뿐만 아니라 티타늄 색상 변화의 근본적인 원인이기도 합니다. 티타늄 산화 반응식은 Ti+O₂입니다. ==TiO₂ , 반응 조건은 고온 가열(즉, 와이어 절단 슬릿의 양측 열영향층)이다. 가열 온도가 낮 으면 티타늄 표면의 산화 피막이 거의 투명하여 육안으로 인식하기 어렵지만 온도가 상승하면 냄비의 산화 피막이 점차 두꺼워져 빛을 간섭합니다. 사람의 눈에는 다양한 색이 나타납니다. 따라서 산화피막의 두께에 따라 티타늄 표면의 색상이 결정됩니다.