Nghiên Cứu Về Mài Phẳng Hợp Kim Titan Bằng Đá Mài cBN

Nghiên cứu ảnh hưởng của thông số công nghệ đến chất lượng bề mặt và năng suất gia công khi mài phẳng hợp kim ti 6al 4v bằng đá mài cbn.

Trường đại học

Đại học Bách khoa Hà Nội

Chuyên ngành

Cơ khí

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

luận án

2021

178
1
0

Phí lưu trữ

45 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ

MỞ ĐẦU

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÀI PHẲNG HỢP KIM TITAN BẰNG ĐÁ MÀI cBN

1.1. Hợp kim Titan và đá mài cBN

1.1.1. Hợp kim Titan

1.1.1.1. Đặc tính và ứng dụng
1.1.1.2. Cấu trúc tinh thể
1.1.1.3. Tính gia công cắt gọt của hợp kim Titan

1.1.2. Hạt mài và đá mài cBN

1.1.2.1. Hạt mài cBN

1.2. Mài phẳng hợp kim Titan bằng đá mài cBN

1.2.1. Các phương pháp mài phẳng

1.2.2. Các thông số đặc trưng cho quá trình mài phẳng

1.3. Mài hợp kim Titan

1.3.1. Tính mài của hợp kim Titan

1.3.2. Đặc điểm khi mài hợp kim Titan

1.4. Mài hợp kim Titan bằng đá mài cBN

1.5. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

1.5.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước

1.5.2. Tình hình nghiên cứu trong nước

1.6. Giới hạn nhiệm vụ nghiên cứu của luận án

1.7. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ MÀI PHẲNG HỢP KIM TITAN BẰNG ĐÁ MÀI cBN

2.1. Hình học và động học của quá trình mài phẳng

2.1.1. Chiều dài tiếp xúc hình học và chiều dài tiếp xúc thực

2.1.2. Chiều dày phoi chưa biến dạng

2.2. Lực mài, công suất mài và năng lượng mài riêng

2.2.1. Năng lượng riêng và hiệu ứng kích thước

2.2.2. Lực cắt khi hạt mài bị mòn phẳng

2.2.3. Năng lượng trượt, năng lượng cày xước và năng lượng tạo phoi

2.3. Đặc điểm của quá trình mài hợp kim Titan bằng đá mài cBN

2.4. Ảnh hưởng của dung dịch bôi trơn làm mát đến quá trình mài

2.4.1. Yêu cầu của dung dịch bôi trơn làm mát

2.4.2. Cơ chế bôi trơn làm mát và ảnh hưởng đến quá trình mài

2.4.3. Bôi trơn làm mát có bổ sung chất bôi trơn thể rắn

2.4.3.1. Giới thiệu chung
2.4.3.2. Tấm nano graphite tách lớp (xGnP)
2.4.3.3. Bo Nitrit lục giác (hBN)
2.4.3.4. Đặc tính của hạt nano xGnP-M25 và hBN-K05

2.5. Ảnh hưởng của các yếu tố đến chất lượng bề mặt và năng suất gia công khi mài

2.5.1. Ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ đến nhám bề mặt

2.5.2. Ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ đến biến cứng bề mặt

2.5.3. Ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ đến năng suất gia công

2.6. KẾT LUẬN CHƯƠNG 2

3. CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1. Mô hình thực nghiệm

3.1.1. Hệ thống cung cấp dung dịch trơn nguội

3.2. Chi tiết mài

3.2.1. Phôi thực nghiệm

3.2.2. Cấu trúc tinh thể của hợp kim Ti64 ủ và Ti64 tôi

3.3. Các loại dung dịch bôi trơn làm mát

3.3.1. Dầu nhũ tương PV Cutting Oil

3.3.2. Dầu cắt gọt tổng hợp CIMTECH 3150-VLZ

3.3.3. Bột bôi trơn thể rắn

3.4. Dụng cụ sửa đá

3.5. Thiết bị đo lường

3.5.1. Kính hiển vi điện tử quét

3.5.2. Đồng hồ so

3.5.3. Thiết bị đo lực cắt

3.5.4. Máy đo nhám bề mặt

3.5.5. Máy đo độ cứng tế vi bề mặt

3.6. Lựa chọn các thông số thực nghiệm và xác định phương pháp thực nghiệm

3.6.1. Phương pháp quy hoạch thực nghiệm

3.6.2. Thông số thực nghiệm

3.6.3. Phương pháp thực nghiệm

3.6.3.1. Thực nghiệm 01 – Xác định mối quan hệ giữa chế độ cắt với chất lượng bề mặt
3.6.3.2. Thực nghiệm 02 – Xác định mối quan hệ giữa chế độ bôi trơn làm mát với chất lượng bề mặt
3.6.3.3. Thực nghiệm 03 – Xác định dải lượng tiến dao đạt được nhám bề mặt nhỏ nhất

3.7. Mô hình hóa quá trình mài bằng phương pháp phần tử hữu hạn

3.7.1. Mô hình phần tử hữu hạn

3.7.1.1. Mô hình vật liệu
3.7.1.2. Tiêu chuẩn phá hủy vật liệu
3.7.1.3. Điều kiện biên và định luật tiếp xúc
3.7.1.4. Kiểm nghiệm lại mô hình phần tử hữu hạn

3.7.2. Kết quả mô phỏng

3.7.2.1. Quá trình tạo phoi
3.7.2.2. Nhiệt độ bề mặt phôi

3.7.3. Nhận xét và đánh giá

3.8. KẾT LUẬN CHƯƠNG 3

4. CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ

4.1. Thực nghiệm 01 - Xác định mối quan hệ giữa chế độ cắt với chất lượng bề mặt

4.1.1. Nhám bề mặt

4.1.1.1. Ảnh hưởng của lượng tiến dao
4.1.1.2. Ảnh hưởng của chiều sâu cắt

4.1.2. Cấu trúc tế vi bề mặt

4.1.2.1. Ảnh hưởng của lượng tiến dao
4.1.2.2. Ảnh hưởng của chiều sâu cắt

4.1.3. Độ cứng tế vi bề mặt

4.1.4. Xây dựng phương trình hồi quy thực nghiệm thể hiện mối quan hệ giữa chế độ công nghệ và nhám bề mặt

4.1.5. Nhận xét và Đánh giá

4.2. Thực nghiệm 02 – Xác định mối quan hệ giữa chế bộ bôi trơn làm mát với chất lượng bề mặt

4.2.1. Nhám bề mặt

4.2.1.1. Ảnh hưởng của lượng tiến dao
4.2.1.2. Ảnh hưởng của chế độ bôi trơn làm mát

4.2.2. Cấu trúc tế vi bề mặt

4.2.2.1. Hợp kim Ti-6Al-4V ủ
4.2.2.2. Hợp kim Ti-6Al-4V tôi

4.2.3. Ảnh hưởng của cấu trúc tinh thể hợp kim Ti-6Al-4V đến chất lượng bề mặt

4.2.3.1. Ảnh hưởng của cấu trúc tinh thể hợp kim Ti-6Al-4V đến nhám bề mặt
4.2.3.2. Ảnh hưởng của cấu trúc tinh thể hợp kim Ti-6Al-4V đến độ cứng tế vi bề mặt

4.2.4. Nhận xét và đánh giá

4.2.4.1. Hợp kim Ti-6Al-4V ủ
4.2.4.2. Hợp kim Ti-6Al-4V tôi
4.2.4.3. Ảnh hưởng của cấu trúc tinh thể hợp kim Ti-6Al-4V đến chất lượng bề mặt

4.3. Thực nghiệm 03 - Xác định dải lượng tiến dao đạt được nhám bề mặt nhỏ nhất

4.3.1. Thực nghiệm và kết quả

4.3.2. Nhận xét và đánh giá

4.4. Tối ưu hóa các thông số công nghệ

4.4.1. Xây dựng bài toán tối ưu

4.4.1.1. Xác định hàm mục tiêu
4.4.1.2. Xác định điều kiện biên
4.4.1.3. Thành lập bài toán tối ưu

4.4.2. Giải bài toán tối ưu

4.4.2.1. Cơ sở lựa chọn phương pháp giải bài toán tối ưu
4.4.2.2. Ứng dụng giải thuật tối ưu bầy đàn để xác định chế độ công nghệ hợp lý

4.4.3. Nhận xét và Đánh giá

4.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG 4

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

KIẾN NGHỊ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHẦN PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng quan về Nghiên Cứu Mài Phẳng Hợp Kim Titan Bằng Đá Mài cBN

Nghiên cứu về mài phẳng hợp kim titan bằng đá mài cBN đang trở thành một lĩnh vực quan trọng trong công nghệ gia công cơ khí. Hợp kim titan, với những đặc tính vượt trội như độ bền cao và khả năng chống ăn mòn, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp. Tuy nhiên, việc gia công hợp kim titan gặp nhiều thách thức do tính chất vật liệu đặc biệt của nó. Đá mài cBN, với độ cứng cao và khả năng chịu nhiệt tốt, là một giải pháp hiệu quả cho việc mài phẳng hợp kim titan.

1.1. Đặc điểm của Hợp Kim Titan và Ứng Dụng

Hợp kim titan có nhiều ứng dụng trong hàng không, y sinh và công nghiệp chế tạo. Đặc tính như tỉ số độ bền trên trọng lượng cao và khả năng chống ăn mòn làm cho nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu độ bền và nhẹ.

1.2. Đá Mài cBN Tính Năng và Lợi Ích

Đá mài cBN có độ cứng chỉ sau kim cương, giúp gia công các vật liệu khó cắt gọt như hợp kim titan. Đặc tính ổn định hóa học và khả năng chịu nhiệt cao của cBN giúp nâng cao hiệu suất mài và kéo dài tuổi thọ dụng cụ.

II. Vấn Đề và Thách Thức Trong Mài Phẳng Hợp Kim Titan

Mài phẳng hợp kim titan gặp nhiều thách thức do tính chất vật liệu đặc biệt. Nhiệt độ cao trong quá trình mài có thể làm mềm lưỡi cắt, trong khi ứng suất hóa cứng cao làm giảm tuổi thọ của dụng cụ. Ngoài ra, phoi khi gia công titan có dạng răng cưa, gây ra rung động và làm giảm chất lượng bề mặt. Những vấn đề này cần được giải quyết để nâng cao hiệu suất gia công.

2.1. Ảnh Hưởng Của Nhiệt Độ Đến Chất Lượng Mài

Nhiệt độ cao trong quá trình mài có thể làm mềm lưỡi cắt, dẫn đến mòn nhanh và giảm chất lượng bề mặt. Việc kiểm soát nhiệt độ là rất quan trọng để duy trì hiệu suất mài.

2.2. Vấn Đề Về Phôi Khi Gia Công Titan

Phôi titan thường tạo ra phoi có dạng răng cưa, gây ra rung động trong quá trình mài. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt mà còn làm giảm tuổi thọ của dụng cụ.

III. Phương Pháp Mài Phẳng Hợp Kim Titan Bằng Đá Mài cBN

Có nhiều phương pháp mài phẳng hợp kim titan bằng đá mài cBN, bao gồm mài khô và mài ướt. Mỗi phương pháp có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Mài ướt thường giúp giảm nhiệt độ và cải thiện chất lượng bề mặt, trong khi mài khô có thể tăng năng suất gia công.

3.1. Mài Khô Ưu Điểm và Nhược Điểm

Mài khô có thể tăng năng suất nhưng dễ dẫn đến nhiệt độ cao, ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt. Cần có biện pháp kiểm soát nhiệt độ hiệu quả để đảm bảo chất lượng.

3.2. Mài Ướt Giải Pháp Tối Ưu

Mài ướt giúp giảm nhiệt độ và cải thiện chất lượng bề mặt. Việc sử dụng dung dịch bôi trơn làm mát là rất quan trọng trong quá trình này.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn và Kết Quả Nghiên Cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc tối ưu hóa các thông số công nghệ như lượng tiến dao và chiều sâu cắt có thể nâng cao năng suất gia công và đảm bảo chất lượng bề mặt. Các thí nghiệm thực tế đã chỉ ra rằng việc sử dụng đá mài cBN mang lại hiệu quả cao trong gia công hợp kim titan.

4.1. Kết Quả Thực Nghiệm Về Chất Lượng Bề Mặt

Các thí nghiệm cho thấy rằng việc điều chỉnh lượng tiến dao và chiều sâu cắt có thể cải thiện đáng kể nhám bề mặt của chi tiết mài.

4.2. Năng Suất Gia Công Tối Ưu

Nghiên cứu đã xác định được chế độ công nghệ tối ưu, giúp nâng cao năng suất gia công mà vẫn đảm bảo chất lượng bề mặt yêu cầu.

V. Kết Luận và Tương Lai Của Nghiên Cứu Mài Phẳng Hợp Kim Titan

Nghiên cứu về mài phẳng hợp kim titan bằng đá mài cBN mở ra nhiều hướng đi mới trong công nghệ gia công. Việc tối ưu hóa các thông số công nghệ không chỉ nâng cao hiệu suất mà còn đảm bảo chất lượng sản phẩm. Tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều ứng dụng thực tiễn trong ngành công nghiệp.

5.1. Tương Lai Của Công Nghệ Mài

Công nghệ mài sẽ tiếp tục phát triển với sự xuất hiện của các vật liệu mới và công nghệ tiên tiến, giúp nâng cao hiệu suất và chất lượng gia công.

5.2. Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo

Các nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc phát triển các loại đá mài mới và cải tiến quy trình mài để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao trong ngành công nghiệp.

09/07/2025
Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số công nghệ đến chất lượng bề mặt và năng suất gia công khi mài phẳng chi tiết hợp kim ti 6al 4v bằng đá mài cbn

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Tổng quan về mài phẳng hợp kim Titan bằng đá mài cBN. Nghiên cứu đặc điểm chung của hợp kim Titan và đá mài cBN, đặc điểm của quá trình mài phẳng hợp kim Titan bằng đá mài cBN, phân tích đánh giá những công trình nghiên cứu trước đây của các tác giả trong và ngoài nước liên quan đến mài phẳng hợp kim Titan bằng đá mài cBN. Trên cơ sở đó xác định được những vấn đề mà luận án cần tập trung nghiên cứu giải quyết. - Chương 2: Cơ sở lý thuyết về mài phẳng hợp kim Titan bằng đá mài cBN.

Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về quá trình mài phẳng hợp kim Ti-6Al-4V bằng đá mài cBN; cơ sở lý thuyết về bôi trơn làm mát; ảnh hưởng của một số yếu tố đến chất lượng bề mặt và năng suất gia công. Kết quả nghiên cứu của chương làm cơ sở cho nghiên cứu ở các chương sau. - Chương 3: Mô hình, vật liệu và phương pháp nghiên cứu. Xây dựng mô hình thực nghiệm, phân tích lựa chọn các trang thiết bị đo lường.

Lựa chọn các thông số thực nghiệm. Xác định phương pháp thực nghiệm và phương pháp quy hoạch thực nghiệm. Mô hình hóa quá trình mài phẳng bằng phương pháp phần tử hữu hạn. Đây là tiền đề quan trọng để thực hiện nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến chất lượng bề mặt và năng suất gia công.

- Chương 4: Thực nghiệm và đánh giá kết quả. Xác định mối quan hệ giữa các yếu tố như lượng tiến dao dọc, chiều sâu cắt, chế độ bôi trơn làm mát với nhám bề mặt, độ cứng tế vi bề mặt, cấu trúc tế vi bề mặt và năng suất gia công. Ứng dụng giải thuật tối ưu hóa bầy đàn (PSO) để tìm ra chế độ công nghệ tối ưu. TỔNG QUAN VỀ MÀI PHẲNG HỢP KIM TITAN BẰNG ĐÁ MÀI cBN 1.

Hợp kim Titan và đá mài cBN 1. Hợp kim Titan 1.1 Đặc tính và ứng dụng Titan và các hợp kim của nó được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp do có các đặc tính ưu việt, một trong số đó là tỉ số độ bền trên trọng lượng cao. Độ bền của titan vượt trội hầu hết các kim loại khác trong khi khối lượng riêng chỉ bằng hơn một nửa so với thép. Đặc tính này vẫn được duy trì ở nhiệt độ cao nên titan còn được sử dụng trong động cơ máy bay.

Người ta có thể thay thế thép hoặc niken bằng hợp kim titan với độ bền tương đương, trong khi trọng lượng giảm tới 40%. Việc dùng hợp kim titan trong động cơ tuabin khí đã phát triển đến mức chúng chiếm khoảng 25% trọng lượng của các động cơ tuabin khí mới nhất. Hợp kim titan có tính dẫn nhiệt và giãn nở nhiệt thấp hơn so với thép và niken. Tính giãn nở nhiệt thấp làm giảm ứng suất nhiệt bên trong các chi tiết có chênh lệch nhiệt độ giữa các phần khác nhau lớn [3].

Hợp kim titan có tính chống ăn mòn tốt và tồn tại lâu dài được trong nước biển, trong khi các vật liệu xây dựng bằng kim loại khác thường có tuổi thọ ngắn. Môi trường ăn mòn như vậy cũng rất phổ biến trong ngành công nghiệp dầu khí. Ngoài ra, titan còn có độ đàn hồi lớn, phù hợp để chế tạo các chi tiết cần độ dẻo dai cao và hạn chế vết nứt. Đặc tính phi từ tính khiến titan được sử dụng làm chất nền ổ cứng trong công nghiệp máy tính nhằm tăng khả năng lưu trữ dữ liệu.

Do có tính trơ hóa học hay tính tương thích sinh học tốt nên titan là vật liệu lý tưởng cho các ứng dụng y tế như cấy ghép [4]. Hợp kim titan được sử dụng phổ biến nhất là Ti-6Al-4V, chiếm đến 50% thị trường titan. Đây là một hợp kim titan dạng alpha-beta chứa 6% nhôm và 4% Vanadi theo khối lượng. Nó có độ bền, độ dai và tính chống ăn mòn rất tốt.

Hợp kim titan này thường được sử dụng trong công nghiệp hàng không (làm cánh máy nén khí và tuabin khí, khung máy bay), nồi áp suất và cấy ghép phẫu thuật [5].2 Cấu trúc tinh thể Titan có hai dạng cấu trúc tinh thể là pha alpha (hcp) và pha beta (bcc). Ở nhiệt độ bình thường, titan có cấu trúc tinh thể pha alpha dạng lục giác bó chặt (hcp). Nó trải qua biến đổi thù hình ở nhiệt độ 882°C để chuyển sang pha beta dạng khối thể tâm (bcc). Pha này ổn định cho đến khi titan nóng chảy ở nhiệt độ 1668°C.1 mô tả hai dạng thù hình của titan.

Nhiệt độ chuyển pha (β- nhiệt độ chuyển pha) sẽ thay đổi nếu trong hợp kim có thêm các nguyên tố khác [6]. Bổ sung nhôm (Al), Galium (Ga), ô-xy (O), Ni-tơ (N) và cacbon (C) vào titan sẽ làm tăng nhiệt độ chuyển pha của nó. Các nguyên tố này được gọi là chất ổn định pha alpha. Ngược lại, thêm các nguyên tố như Vanadi (V), Molipden (Mo), Niobium (Nb), sắt (Fe), Crôm (Cr), Niken (Ni), Mangan (Mn) và Coban (Co) làm giảm nhiệt 4 độ chuyển pha.

Do đó, chúng được gọi là chất ổn định pha beta. Các nguyên tố ít ảnh hưởng đến nhiệt độ chuyển pha như thiếc (Sn) và Ziconi (Zr) gọi là nguyên tố trung tính.1 Các dạng tinh thể của titan tinh khiết [7] Do được kết hợp với nhiều nguyên tố khác nhau nên hợp kim Titan có thể chia thành các loại chính như sau ([3], [5]): Hợp kim alpha là hợp kim titan đơn pha bao gồm một chất ổn định pha alpha và một số nguyên tố hợp kim trung tính khác. Nhôm thường được dùng làm chất ổn định pha alpha (ví dụ như hợp kim Ti-5Al-2. Hợp kim alpha có tính chống rão và độ bền kéo ở nhiệt độ cao tốt hơn hợp kim alpha-beta và beta.

Hợp kim alpha không thể nhiệt luyện được do cấu trúc tế vi của chúng không thay đổi sau khi nhiệt luyện. Do độ bền kéo giảm đi khi nhiệt độ lớn hơn 300ºC, chúng chủ yếu được sử dụng trong các ứng dụng làm lạnh sâu hoặc những nơi cần tính chống ăn mòn tốt. Hợp kim alpha thường được sử dụng là Ti-5Al-2. Hợp kim gần alpha là hợp kim alpha có chứa một lượng nhỏ chất ổn định pha beta, do người ta đã chứng minh được rằng khả năng làm việc và độ bền của hợp kim titan có thể được cải thiện sau khi thêm một lượng nhỏ (1–2%) chất ổn định beta.

Hợp kim này chứa chủ yếu pha alpha với một ít pha beta và có đặc tính giống hợp kim alpha bình thường hơn hợp kim alpha-beta. Do tương đồng cao với hợp kim alpha, hợp kim gần alpha có khả năng làm việc ở nhiệt độ từ 400 đến 520ºC. Vì vậy, chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng hàng không vũ trụ, đặc biệt là làm các chi tiết phải chịu nhiệt độ cao của động cơ phản lực. Ti 8-1-1 (Ti-8Al-1Mo-1V) và IMI 685 (Ti- 6Al-5Zr-0,5Mo-0,25Si) là một số thành viên thuộc về họ hợp kim titan này.

Hợp kim alpha-beta: Nếu thêm vào titan lượng chất ổn định beta lớn hơn (4–6%) so với hợp kim gần alpha (1–2%) thì sẽ tạo ra một loại hợp kim titan mới là hợp kim alpha-beta. Ở nhiệt độ bình thường, hợp kim này là hỗn hợp của các pha alpha và beta, có thêm chất ổn định pha alpha và beta. Sau khi nhiệt luyện, hợp kim này chứa nhiều pha beta hơn hợp kim gần alpha. Lượng pha beta phụ thuộc vào lượng chất ổn định pha beta và quá trình nhiệt luyện.

Nhiệt luyện giúp cải thiện độ bền khiến cho hợp kim titan này trở thành lựa chọn chủ yếu trong các ứng dụng ở nhiệt độ cao (350– 5 400ºC). IMI 550 (Ti-4Al-2Sn-4Mo-0.5Si) và đặc biệt là Ti 6-4 (Ti-6Al-4V) là các hợp kim titan thuộc nhóm này được sử dụng phổ biến nhất trong công nghiệp. Hợp kim beta nửa bền: Sau khi tăng thêm lượng chất ổn định pha beta (10–15%), pha beta được giữ lại trong trạng thái nửa bền ở nhiệt độ phòng. Các hợp kim beta nửa bền có chứa một lượng nhỏ chất ổn định alpha để tăng độ bền.

Chúng có độ dẻo lớn, độ bền cao, độ cứng tốt và có thể rèn được trong một khoảng nhiệt độ rộng. Họ hợp kim titan này là ứng cử viên tiềm năng cho các kết cấu trong ngành hàng không vũ trụ. Hợp kim beta: Hợp kim beta có nhiều chất ổn định pha beta (30%) và ít chất ổn định pha alpha. Hợp kim beta có độ bền cao, chứa chủ yếu là cấu trúc dạng khối thể tâm, có thể tăng cứng bằng cách kết tủa pha alpha mịn.

Ưu điểm quan trọng của hợp kim beta là độ thấm tôi cao, tính rèn cao và tính tạo hình nguội tốt. Do có khối lượng riêng lớn và độ dẻo thấp nên họ hợp kim titan này thường được dùng trong một số ứng dụng đặc biệt yêu cầu khả năng chống cháy và chống ăn mòn tốt.2 Cấu trúc tế vi của hợp kim Ti-6Al-4V ( - pha tối,  - pha sáng) [6] Nếu phân loại theo ứng dụng thì hợp kim Titan có thể chia thành hai nhóm chính. Nhóm thứ nhất là hợp kim chống ăn mòn và nhóm thứ hai là hợp kim kết cấu (có độ bền cao). Hợp kim chống ăn mòn gồm có hợp kim alpha.

Hợp kim kết cấu bao gồm hợp kim gần alpha, alpha-beta, beta nửa bền và beta.3 Tính gia công cắt gọt của hợp kim Titan Tính gia công được định nghĩa là tính dễ hay khó cắt gọt của một loại vật liệu. Gia công là loại bỏ một lớp vật liệu phôi, thường là kim loại, bằng dụng cụ cắt. Tính gia công cắt gọt không phải là đại lượng có thể đo trực tiếp với đơn vị là cấp độ hay số mà phải được định lượng dựa trên các thông số khác có thể đo lường được. Các thông số này bao gồm công suất cắt, chất lượng bề mặt sau khi gia công, tuổi bền dụng cụ và tạo phoi ([3], [8]).

Nói chung, mặc dù vật liệu cứng thường khó cắt, nhưng các vật liệu khó cắt không nhất thiết phải cứng. Thông thường, các loại vật liệu có tính gia công tốt có thể cắt gọt tương đối dễ dàng với công suất nhỏ. Chất lượng bề mặt sau khi gia công cao, dụng cụ cắt mòn chậm, đồng nghĩa với tuổi bền dài hơn. Ngược lại, vật liệu có tính cắt gọt kém sẽ có công suất cắt lớn, dụng cụ mòn nhanh và chất lượng bề mặt thấp.

Người ta cũng nhận thấy phần lớn các dụng cụ có hiệu suất tốt khi gia công các vật 6 liệu khác đã cho thấy hiệu suất từ trung bình đến kém khi cắt gọt hợp kim titan. Tính khó gia công của titan là kết hợp của các đặc điểm sau [6].

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Tài liệu "Nghiên Cứu Về Mài Phẳng Hợp Kim Titan Bằng Đá Mài cBN" cung cấp cái nhìn sâu sắc về quy trình mài phẳng hợp kim titan, một vật liệu có tính chất vượt trội nhưng khó gia công. Nghiên cứu này không chỉ phân tích các phương pháp mài hiệu quả mà còn chỉ ra những lợi ích của việc sử dụng đá mài cBN, giúp nâng cao chất lượng bề mặt và độ chính xác trong gia công. Đặc biệt, tài liệu này sẽ hữu ích cho các kỹ sư và nhà nghiên cứu trong ngành chế tạo máy, những người đang tìm kiếm giải pháp tối ưu cho việc gia công vật liệu khó.

Để mở rộng thêm kiến thức của bạn về các khía cạnh liên quan đến gia công và mài, bạn có thể tham khảo các tài liệu sau: Luận văn thạc sĩ công nghệ chế tạo máy nghiên cứu ảnh hưởng của rung động đến chất lượng bề mặt trên máy phay cao tốc, nơi bạn sẽ tìm thấy thông tin về ảnh hưởng của rung động đến chất lượng bề mặt trong gia công. Bên cạnh đó, Luận văn thạc sĩ hcmute nghiên cứu ảnh hưởng thông số hình học dao đến lực cắt mòn dao chất lượng bề mặt trong gia công tiện sử dụng mảnh hợp kim thiêu chuẩn sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về các yếu tố hình học ảnh hưởng đến quá trình gia công. Cuối cùng, Nghiên cứu ảnh hưởng của cơ cấu giảm chấn trên cán dao tiện ngoài đến độ bóng bề mặt của quá trình tiện sẽ cung cấp thêm thông tin về cách cải thiện độ bóng bề mặt trong gia công tiện. Những tài liệu này sẽ giúp bạn có cái nhìn toàn diện hơn về các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng gia công.