钛合金的材料磨削加工技术​

1钛合金材料性能分析

钛合金的种类大致分为三类，α钛合金、β钛合金、α+β钛合金。具有比重小，比强高，耐高温，耐腐蚀、超记忆，无磁性，弹性模量低，生物相容性号，这一系列优良的使其在广泛的领域得到应用。钛的熔点为1668℃，沸点为3400℃，高于镍铁，因此，轻型耐热成为了其优良的基础，可在500℃下长期工作。新型钛合金长期工作温度还要高，在300-350℃下其强度比铝合金高10倍。常用α+β钛合金强度达到1.2GPa，比重0.44MPa，比强度23-27，均高于合金钢。钛合金的抗拉强度可超过1.5GPa，对其加工必须施加很大的力，是典型的难加工材料。

钛的热导系数为0.036cal，TC11钛合金的导热性能更差。钛的弹性模量约为钢的1/2，加工时回弹性大，容易振动。

钛合金中含有氧，氢、氮、碳，有时还包括硅，铁等杂质元素，这些元素进行了强烈的反应，以间隙式存在于晶格中，可使钛合金强度提高，塑性下降，甚至使断裂韧性、低温韧性、疲劳强度、耐蚀性、冷成型和可焊性变坏。钛合金在高温中化学性极高，在一定磨削温度下，钛形成氧化，氮化保护膜，使表面层硬化变脆，降低了弹性，加大了加工硬化程度，磨削时容易贴附，堵塞砂轮，造成磨削过热，表面完整性降低。

2钛合金磨削砂轮的选择

2.1钛合金磨削要求砂轮粘附小，磨损小，不易堵塞，磨削温度低

这主要包括磨料的粒度结合剂组织形状尺寸。普通砂轮由磨料结合剂和气孔组成。磨料作用是磨削被加工材料形成符合要求的表面。结合剂的作用是把磨料粘结到一起，形成一定形状和硬度，使磨粒在磨削过程中保持稳定的运动轨迹，并能自脱。气孔是在磨削进程中起到排屑，冷却兼有润滑作用。普通磨料包括刚玉系列（氧化铝），和碳化硅系列。磨削钛合金应选择碳化硅砂轮。

2.2结合剂的选择

结合剂分树脂和陶瓷两种：

1）陶瓷结合剂颗粒能力强，热稳定性与化学稳定性好，防水，耐热，耐腐蚀，磨损小，长时间保持磨削性能，具有多孔性，不易堵塞，生产率高。脆性大，不能经受较大冲击负荷。

2）树脂结合剂砂轮强度高，有弹性，耐冲击好，热稳定性差，耐腐蚀性差，高温下会软化失去强度。

磨削钛合金应选陶瓷结合剂砂轮。

2.3粒度的选择

磨削钛合金通常采用36#-80#粒度。

2.4砂轮组织硬度

磨削钛合金通常应选择较软硬度或者中等硬度，组织较松的大气孔砂轮。