CN109158703A - 一种tb6钛合金材料机械加工工艺 - Google Patents

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李超
崔秀芹
周卫
刘飞
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    • B23D79/00—Methods, machines, or devices not covered elsewhere, for working metal by removal of material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/16—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of other metals or alloys based thereon
    • C22F1/18—High-melting or refractory metals or alloys based thereon
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Abstract

本发明公开了一种TB6钛合金材料机械加工工艺，属于钛合金材料机械加工工艺技术领域，目的在于提供一种TB6钛合金材料机械加工工艺，解决现有TB6钛合金切削效率低的问题。其包括以下步骤：(1)原料清洗：将钛合金材料进行清洗，去除表面油污；(2)原料预处理：将清洗后的钛合金材料进行固溶处理后，再进行时效处理；(3)切削处理：将预处理后的钛合金材料在加工机床上进行切削处理，切削时向钛合金材料喷涂润滑切削油。本发明适用于钛合金材料机械加工。

Description

一种TB6钛合金材料机械加工工艺
技术领域
本发明属于钛合金材料机械加工工艺技术领域，具体涉及一种TB6钛合金材料机械加工工艺。
背景技术
TB6钛合金是上世纪70年代美国研制成功的一种典型的近β型钛合金，它是一种高性能结构材料，广泛应用于飞机机身和机翼的结构件以及起落架结构中机械零件的制造。与其他钛合金相似，TB6钛合金的微观组织对应变速率、变形温度等变形热力参数的响应比较敏感，锻造热力参数容差小。因此，TB6钛合金锻造工艺参数的优化、微观组织的控制以及其力学性能的控制对实际生产十分重要。现有TB6钛合金在机械加工时需要进行切削，切削时钛合金单位面积上切削力大、切削温度高，钛与大多数刀具合金元素亲和性大容易导致刀具合金元素的迅速流失，切削过程中摩擦较为严重，这使得刀具材料力学性能迅速下降、切削刃迅速钝化，继而导致TB6钛合金切削时存在效率低的问题。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种TB6钛合金材料机械加工工艺，解决现有TB6钛合金切削效率低的问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种TB6钛合金材料机械加工工艺，包括以下步骤：
(1)原料清洗：将钛合金材料进行清洗，去除表面油污；
(2)原料预处理：将清洗后的钛合金材料进行固溶处理后，再进行时效处理；
(3)切削处理：将预处理后的钛合金材料在加工机床上进行切削处理，选择刀具直径20mm，切削深度为0.05mm～3mm，进给速度为3mm/min～90mm/min，切削时向钛合金材料喷涂润滑切削油。
进一步地，按重量份计，润滑切削油由以下原料组成：格尔伯特醇3～16份、三羟甲基丙烷油酸酯3～14份、磷酸酯0.25～4份、高碱值磺酸盐1～1.5份、硬脂酸异辛酯10～12份。
进一步地，所述固溶处理具体过程为将钛合金材料在两相区760～800℃进行2.5h固溶处理，后水冷至室温。
进一步地，所述时效处理具体过程为将经固溶处理的钛合金材料在580～600℃进行7h时效处理，后空冷至室温。
进一步地，步骤(3)中，切削线速度为3m/min～150m/min，切屑温度小于100℃。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中，润滑切削油具有低粘度、优异的低色泽和热稳定性的特殊性能，高温时格尔伯特醇、硬脂酸异辛酯可以挥发，起到一个冷却降温的效果。通过格尔伯特醇、硬质酸异辛酯的挥发可以显著的降低切削区的温度，有效的保证了刀具的力学性能，不会使刀具的切削刃迅速钝化，解决了现有TB6钛合金切削效率低的问题。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种TB6钛合金材料机械加工工艺，包括以下步骤：
(1)原料清洗：将钛合金材料进行清洗，去除表面油污；
(2)原料预处理：将清洗后的钛合金材料进行固溶处理后，再进行时效处理；
(3)切削处理：将预处理后的钛合金材料在加工机床上进行切削处理，选择刀具直径20mm，切削深度为0.05mm～3mm，进给速度为3mm/min～90mm/min，切削时向钛合金材料喷涂润滑切削油。
进一步地，按重量份计，润滑切削油由以下原料组成：格尔伯特醇3～16份、三羟甲基丙烷油酸酯3～14份、磷酸酯0.25～4份、高碱值磺酸盐1～1.5份、硬脂酸异辛酯10～12份。
进一步地，所述固溶处理具体过程为将钛合金材料在两相区760～800℃进行2.5h固溶处理，后水冷至室温。
进一步地，所述时效处理具体过程为将经固溶处理的钛合金材料在580～600℃进行7h时效处理，后空冷至室温。
进一步地，步骤(3)中，切削线速度为3m/min～150m/min，切屑温度小于100℃。
实施例1
一种TB6钛合金材料机械加工工艺，包括以下步骤：
(1)原料清洗：将钛合金材料进行清洗，去除表面油污；
(2)原料预处理：将清洗后的钛合金材料进行固溶处理后，再进行时效处理；
(3)切削处理：将预处理后的钛合金材料在加工机床上进行切削处理，选择刀具直径20mm，切削深度为0.2mm，进给速度为15mm/min，切削时向钛合金材料喷涂润滑切削油。
进一步地，按重量份计，润滑切削油由以下原料组成：格尔伯特醇6份、三羟甲基丙烷油酸酯6份、磷酸酯1份、高碱值磺酸盐1份、硬脂酸异辛酯10份。
进一步地，所述固溶处理具体过程为将钛合金材料在两相区760～800℃进行2.5h固溶处理，后水冷至室温。
进一步地，所述时效处理具体过程为将经固溶处理的钛合金材料在580～600℃进行7h时效处理，后空冷至室温。
进一步地，步骤(3)中，切削线速度为15m/min，切屑温度小于100℃。
实施例2
一种TB6钛合金材料机械加工工艺，包括以下步骤：
(1)原料清洗：将钛合金材料进行清洗，去除表面油污；
(2)原料预处理：将清洗后的钛合金材料进行固溶处理后，再进行时效处理；
(3)切削处理：将预处理后的钛合金材料在加工机床上进行切削处理，选择刀具直径20mm，切削深度为0.1mm，进给速度为6mm/min，切削时向钛合金材料喷涂润滑切削油。
进一步地，按重量份计，润滑切削油由以下原料组成：格尔伯特醇13份、三羟甲基丙烷油酸酯14份、磷酸酯2份、高碱值磺酸盐1.5份、硬脂酸异辛酯12份。
进一步地，所述固溶处理具体过程为将钛合金材料在两相区780～800℃进行2.5h固溶处理，后水冷至室温。
进一步地，所述时效处理具体过程为将经固溶处理的钛合金材料在580～600℃进行7h时效处理，后空冷至室温。
进一步地，步骤(3)中，切削线速度为9m/min，切屑温度小于100℃。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种TB6钛合金材料机械加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)原料清洗：将钛合金材料进行清洗，去除表面油污；
(2)原料预处理：将清洗后的钛合金材料进行固溶处理后，再进行时效处理；
(3)切削处理：将预处理后的钛合金材料在加工机床上进行切削处理，选择刀具直径20mm，切削深度为0.05mm～3mm，进给速度为3mm/min～90mm/min，切削时向钛合金材料喷涂润滑切削油。
2.按照权利要求1所述的一种TB6钛合金材料机械加工工艺，其特征在于，按重量份计，润滑切削油由以下原料组成：格尔伯特醇3～16份、三羟甲基丙烷油酸酯3～14份、磷酸酯0.25～4份、高碱值磺酸盐1～1.5份、硬脂酸异辛酯10～12份。
3.按照权利要求1所述的一种TB6钛合金材料机械加工工艺，其特征在于，所述固溶处理具体过程为将钛合金材料在两相区760～800℃进行2.5h固溶处理，后水冷至室温。
4.按照权利要求1所述的一种TB6钛合金材料机械加工工艺，其特征在于，所述时效处理具体过程为将经固溶处理的钛合金材料在580～600℃进行7h时效处理，后空冷至室温。
5.按照权利要求1所述的一种TB6钛合金材料机械加工工艺，其特征在于，步骤(3)中，切削线速度为3m/min～150m/min，切屑温度小于100℃。
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