久久国产成人av_抖音国产毛片_a片网站免费观看_A片无码播放手机在线观看,色五月在线观看,亚洲精品m在线观看,女人自慰的免费网址,悠悠在线观看精品视频,一级日本片免费的,亚洲精品久,国产精品成人久久久久久久

分享

航空材料、手機(jī)為何紛紛選用鈦合金,?

 阿明哥哥資料區(qū) 2023-11-08 發(fā)布于上海

? 這是金屬加工(mw1950pub)發(fā)布的第17641篇文章

圖片

編者按


1948年美國杜邦公司用鎂法成噸生產(chǎn)海綿鈦——這標(biāo)志著海綿鈦即鈦工業(yè)化生產(chǎn)的開始,而鈦合金因具有比強(qiáng)度高、耐蝕性好和耐熱性高等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域,。金在航空業(yè)上已應(yīng)用了半個多世紀(jì),;在3C領(lǐng)域,,華為,、蘋果,、小米,、榮耀等多款手機(jī)均已導(dǎo)入該材料,越來越多的3C廠商有望采用鈦合金那么鈦合金為何如此廣受青睞呢?




鈦的特性



強(qiáng)度高:是鋁合金的1.3倍,,鎂合金的1.6倍,不銹鋼的3.5倍,,金屬材料中的冠軍,。

熱強(qiáng)度高:使用溫度比鋁合金高幾百度,,可在450~500℃的溫度下長期工作,。

抗蝕性好:耐酸、耐堿,、耐大氣腐蝕,,對點(diǎn)蝕、應(yīng)力腐蝕的抵抗力特別強(qiáng),。

低溫性能好:間隙元素極低的鈦合金TA7,,在-253℃下還能保持一定的塑性,。

化學(xué)活性大:高溫時化學(xué)活性很高,輕易與空氣中的氫、氧等氣體雜質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成硬化層。

導(dǎo)熱系數(shù)小、彈性模量?。?/span>導(dǎo)熱系數(shù)約為鎳的1/4,,鐵的1/5,,鋁的1/14,,而各種鈦合金的導(dǎo)熱系數(shù)比鈦的導(dǎo)熱系數(shù)約下降50%,。鈦合金的彈性模量約為鋼的1/2。



鈦合金的分類及用途


鈦合金按用途可分為:耐熱合金,、高強(qiáng)合金,、耐蝕合金(鈦-鉬、鈦-鈀合金等,、低溫合金以及特殊功能合金(鈦-鐵貯氫材料,、鈦-鎳記憶合金等。盡管鈦及其合金應(yīng)用的歷史不長,,但由于它那超眾的性能,,已經(jīng)獲得了多個光榮稱號。首先榮獲的稱號就是“空間金屬”,,它重量輕,、強(qiáng)度大又耐高溫,特別適于制造飛機(jī)和各種航天器,。目前世界上生產(chǎn)的鈦及鈦合金,,大約有3/4都用于航空航天工業(yè)。許多原來用鋁合金的部件,,都改用了鈦合金。



鈦合金的航空應(yīng)用



鈦合金主要用于飛機(jī)及發(fā)動機(jī)的制造材料,,如鍛造鈦風(fēng)扇,、壓氣機(jī)盤和葉片、發(fā)動機(jī)罩,、排氣裝置等零件以及飛機(jī)的大梁隔框等結(jié)構(gòu)框架件,。航天器主要利用鈦合金的高比強(qiáng)度,耐腐蝕和耐低溫性能來制造各種壓力容器、燃料貯箱,、緊固件,、儀器綁帶、構(gòu)架和火箭殼體,。人造地球衛(wèi)星,、登月艙、載人飛船和航天飛機(jī)也都使用鈦合金板材焊接件,。

1950年美國首次在F-84戰(zhàn)斗轟炸機(jī)上用作后機(jī)身隔熱板,、導(dǎo)風(fēng)罩和機(jī)尾罩等非承力構(gòu)件。20世紀(jì)60年代開始鈦合金的使用部位從后機(jī)身移向中機(jī)身,、部分地代替結(jié)構(gòu)鋼制造隔框,、梁、襟翼滑軌等重要承力構(gòu)件,。20世紀(jì)70年代起,,民用機(jī)開始大量使用鈦合金,如波音747客機(jī)用鈦量達(dá)3640公斤以上占機(jī)重28%,。隨著加工工藝技術(shù)的發(fā)展,,在火箭、人造衛(wèi)星和宇宙飛船上,,也用了大量的鈦合金,。飛機(jī)越先進(jìn),使用的鈦越多,。美國F—14A戰(zhàn)斗機(jī)使用的鈦合金,,約占機(jī)重的25%;F—15A戰(zhàn)斗機(jī)為25.8%,;美國第四代戰(zhàn)斗機(jī)用鈦量為41%,,其F119發(fā)動機(jī)用鈦量為39%,是目前用鈦量最高的飛機(jī),。


鈦合金大量應(yīng)用航空的原因


航空運(yùn)輸飛機(jī)的材料為什么非得要用鈦合金,?

現(xiàn)代飛機(jī)的航行最高時速已達(dá)到音速的2.7倍以上。這么快的超音速飛行,,會使飛機(jī)與空氣摩擦而產(chǎn)生大量的熱,。當(dāng)飛行速度達(dá)到音速的2.2倍時,鋁合金就經(jīng)受不住了,,必須采用耐高溫的鈦合金,。當(dāng)航空發(fā)動機(jī)的推重比從4~6提高到8~10,壓氣機(jī)出口溫度相應(yīng)地從200~300℃增加到500~600℃時,,原來用鋁制造的低壓壓氣機(jī)盤和葉片就必須改用鈦合金,。

近年來科學(xué)家們對鈦合金性能的研究工作,,不斷取得新的進(jìn)展。原來由鈦,、鋁,、釩組成的鈦合金,最高工作溫度為550℃~600℃,,而新研制的鈦化鋁(TiAl)合金,,最高工作溫度已提高到1040℃。用鈦合金代替不銹鋼制造高壓壓氣機(jī)盤和葉片,,可以減輕結(jié)構(gòu)重量,。飛機(jī)每減輕重10%,可節(jié)省燃料4%,。對火箭來說,,每減輕1kg的重量,就可增加15km的射程,。



鈦合金的3C應(yīng)用


當(dāng)下,,手機(jī)為代表的消費(fèi)電子行業(yè)十分“內(nèi)卷”,頭部廠商均希望借鈦合金提高產(chǎn)品的溢價能力,。

華為,、蘋果、小米,、榮耀等
多款手機(jī)均已導(dǎo)入該材料,。蘋果從Ultra系列手表開始標(biāo)配鈦合金表殼,其最新發(fā)布的iPhone15,,其中Pro版本采用全新鈦金屬機(jī)身,,成為蘋果首款采用航空級鈦金屬的手機(jī);華為在2022年發(fā)布的折疊屏手機(jī)MateXs2結(jié)構(gòu)件中采用鈦合金材料,,并在Watch4Pro中使用了鈦合金邊框,;榮耀于10月12日發(fā)布輕薄大內(nèi)折旗
艦手機(jī)榮耀MagicVs2,采用魯班鈦金鉸鏈等創(chuàng)新材料,;小米14新機(jī)中,,定價最高的是14Pro鈦金屬版本。

據(jù)悉,,三星將會在GalaxyS24Ultra上采用鈦合金中框,,中框部分與iPhone15Pro的原色鈦配色類似。

總體來說,,鈦合金兼具高強(qiáng)度和輕量化的優(yōu)勢成為備受推廣的重要原因,,其可以讓消費(fèi)電子產(chǎn)品更加輕盈,消費(fèi)者體驗感也會更加舒適,。



鈦合金加工特性分析


首先,,鈦合金導(dǎo)熱系數(shù)低,僅是鋼的1/4,,鋁的1/13,,銅的1/25。因切削區(qū)散熱慢,,不利于熱平衡,,在切削加工過程中,散熱和冷卻效果很差,,易于在切削區(qū)形成高溫,,加工后零件變形回彈大,造成切削刀具扭矩增大,、刃口磨損快,,耐用度降低。
其次,,鈦合金的導(dǎo)熱系數(shù)低,,使切削熱積于切削刀附近的小面積區(qū)域內(nèi)不易散發(fā),前刀面摩擦力加大,,不易排屑,,切削熱不易散發(fā),加速刀具磨損,。最后,,鈦合金化學(xué)活性高,在高溫下加工易與刀具材料起反應(yīng),,形成溶敷,、擴(kuò)散,造成粘刀,、燒刀,、斷刀等現(xiàn)象。


加工中心加工鈦合金的特點(diǎn)


加工中心可以將多個零件同時加工,,提高生產(chǎn)效率,。提高零件的加工精度,產(chǎn)品一致性好,。加工中心有刀具補(bǔ)償功能,,可以獲得機(jī)床本身的加工精度。有廣泛的適應(yīng)性和較大的靈活性,,如本零件的圓弧加工,、倒角和過渡圓角,可以實現(xiàn)一機(jī)多能,。加工中心可以進(jìn)行銑削,、鉆孔,、鏜孔、攻絲等一系列加工,??梢赃M(jìn)行精確的成本計算,控制生產(chǎn)進(jìn)度,。不需要專用夾具,,節(jié)約大量成本經(jīng)費(fèi),縮短生產(chǎn)周期,。大大減輕了工人的勞動強(qiáng)度,。可以與UG等加工軟件進(jìn)行多軸加工,。



刀具及冷卻液材料的選擇


1.刀具材料選用應(yīng)滿足下列要求

足夠的硬度,,刀具的硬度必須要遠(yuǎn)大于鈦合金硬度。

足夠的強(qiáng)度和韌性
,,由于刀具切削鈦合金時承受很大的扭矩和切削力,,因此必須有足夠的強(qiáng)度和韌性。

足夠的耐磨性
,,由于鈦合金韌性好,,加工時切削刃要鋒利,因此刀具材料必須有足夠的抗磨損能力,,這樣才能減少加工硬化,。這是選擇加工鈦合金刀具最重要的參數(shù)。

刀具材料與鈦合金親合能力要差
,,由于鈦合金化學(xué)活性高,,因此要避免刀具材料和鈦合金形成溶敷、擴(kuò)散而成合金,,造成粘刀,、燒刀現(xiàn)象。經(jīng)過對國內(nèi)常用刀具材料和國外刀具材料進(jìn)行試驗表明,,采用高鈷刀具效果理想,,鈷的主要作用能加強(qiáng)二次硬化效果,提高紅硬性和熱處理后的硬度,,同時具有較高的韌性,、耐磨性、良好的散熱性,。

2.銑刀的幾何參數(shù)

鈦合金的加工特性決定刀具的幾何參數(shù)與普通刀具存在著較大區(qū)別,。螺旋角β選擇較小的螺旋升角,排屑槽增大,,排屑容易,,散熱快,,同時也減小切削加工過程中的切削抗力。前角γ切削時刃口鋒利,,切削輕快,,避免鈦合金產(chǎn)生過多切削熱,從而避免產(chǎn)生二次硬化,。后角α減小刀刃的磨損速度,有利于散熱,,耐用度也得到很大程度的提高,。

3.切削參數(shù)選擇

鈦合金機(jī)加工應(yīng)選擇較低的切削速度,適當(dāng)大的進(jìn)給量,,合理的切深和精加工量,,冷卻要充分。切削速度vc=30~50m/min,,進(jìn)給量f粗加工時取較大進(jìn)給量,,精加工和半精加工取適中的進(jìn)給量。切削深度ap=1/3d為宜,,鈦合金親合力好,,排屑困難,切削深度太大,,會造成刀具粘刀,、燒刀、斷裂現(xiàn)象,。精加工余量適中鈦合金表面硬化層約0.1~0.15mm,,余量太小,刀刃切削在硬化層上,,刀具容易磨損,,應(yīng)該避免硬化層加工,但切削余量不宜過大,。

4.冷卻液

鈦合金加工最好不用含氯的冷卻液,,避免產(chǎn)生有毒物質(zhì)和引起氫脆,也能防止鈦合金高溫應(yīng)力腐蝕開裂,。選用合成水溶性乳化液,,也可自配用冷卻液。切削加工時冷卻液要保證充足,,冷卻液循環(huán)速度要快,,切削液流量和壓力要大,加工中心都配有專用冷卻噴嘴,,只要注意調(diào)整就能達(dá)到預(yù)期的效果,。

推 薦 視 頻
關(guān)注金屬加工視頻號,,關(guān)注有態(tài)度的工業(yè)媒體


-End-

?來源:航佳技術(shù)、兩機(jī)動力控制,、科創(chuàng)板日版,;題圖來源:山特維克可樂滿 ?責(zé)任編輯:徐裴裴 ?審核人:吳曉蘭 

    本站是提供個人知識管理的網(wǎng)絡(luò)存儲空間,所有內(nèi)容均由用戶發(fā)布,,不代表本站觀點(diǎn),。請注意甄別內(nèi)容中的聯(lián)系方式、誘導(dǎo)購買等信息,,謹(jǐn)防詐騙,。如發(fā)現(xiàn)有害或侵權(quán)內(nèi)容,請點(diǎn)擊一鍵舉報,。
    轉(zhuǎn)藏 分享 獻(xiàn)花(0

    0條評論

    發(fā)表

    請遵守用戶 評論公約

    類似文章 更多