티타늄 합금 처리에서 코팅 기술의 적용

티타늄 합금 처리에서 코팅 기술의 적용

티타늄 합금 절단 공구 코팅의 현재 상황

티타늄 합금의 높은 화학적 활성과 낮은 열전도율로 인해 절단 과정에서 절단 온도가 높고 화학 반응이 강해져 도구가 빠르게 실패하여 짧은 공구 수명과 높은 처리 비용이 발생합니다. 공구 마모의 원인에는 절단력 및 절단 온도의 작용하에 기계적 마찰 및 물리적 및 화학 반응이 포함됩니다. 티타늄 합금 절단의 어려움을 고려할 때, 선택된 공구 재료는 높은 경도, 고강도, 높은 열전도율, 화학적 안정성 및 우수한 적색 경도의 요구 사항을 충족해야합니다 [10]. 현재, 업계는 티타늄 합금을 처리하기위한 최고의 다이아몬드 도구로 인식되고 있지만, 높은 가격으로 인해 시멘트 탄화물 코팅 도구는 여전히 티타늄 합금 절단 시장의 주요 위치를 차지하고 있습니다.

전통적인 절단 이론은 코팅 된 도구가 티타늄 합금 처리에 적합하지 않다고 생각합니다. 전통적인 코팅은 대부분 바이너리 TIC 또는 3 차 TICN 코팅이기 때문에 코팅의 TI 요소는 공작물과 친화력이있어 빠른 도구를 초래합니다. 실패. Ezugwn et al. CRN 및 TICN 코팅으로 TC4 티타늄 합금을 자르고 고속 스틸 매트릭스에서 코팅되지 않은 텅스텐 코발트 카바이드 절단 도구를 사용하고 CRN 코팅 도구의 서비스 수명이 TICN 코팅 도구 및 코팅되지 않은 카바이드 도구의 서비스 수명보다 길다는 연구 결과가 있습니다. 동시에, 단일 층 주석 코팅 및 다층 주석/TICN/TIN 코팅을 갖는 TI6A14V 티타늄 합금의 절단 실험은 동일한 절단 조건 하에서 연구된다. 결과는 다층 코팅 도구의 절단 온도가 단일 층의 절단 온도보다 낮으며 공구의 서비스 수명이 단일 층 코팅의 수명보다 높음을 보여줍니다.

최근에는 외국 코팅 공정 및 방법의 지속적인 성숙 및 진행으로 인해 공구 코팅 부품이 점차 다각화되며 각 종류의 공작물에 대해서도 가장 적합한 코팅 재료가 있으며 소프트 코팅, 슈퍼 하드 코팅이 있습니다. , 더 나은 성능을 가진 다층 코팅, 나노 복합체 코팅 및 기타 코팅. 따라서, 티타늄 합금의 고속 절단에 점점 더 많은 코팅 도구가 적용되었으며, 좋은 장점을 보여 주었다.

공구 코팅 조성 다양성. 단일 코팅에 새로운 요소를 추가하면 (예 : Zr 및 V를 첨가하면 코팅 내마모성이 향상되고 Si를 추가하면 코팅 경도가 향상되고 화학적 확산을 방지 할 수 있습니다. 코팅 등)의 다중 성분 공구 코팅 재료를 준비하여 공구의 전반적인 성능을 크게 향상시킵니다. 코팅 재료는 또한 주석, tialn, ticn, Tisin, Tisicn, Tialsin, Alcrn, Alcrsin, Tibn, CRN, ZRN 및 기타 수십 개의 코팅 재료에 이르기까지 개발되었습니다.

녹색 절단 과정. 현재 중국의 기계식 가공은 주로 습식 절단 방법, 즉 금속 절단 처리에서 유체 연속 냉각, 윤활 도구 및 공작물 접촉 부분을 사용하지만 많은 수의 절단 유체는 환경 오염 문제를 일으킬 것입니다. 연기에 의해 생성 된 절단 유체의 절단 과정은 인체에 직접 피해를 입히고 다양한 질병을 유발할 수 있습니다. 또한 가공 비용 계산에서 인하 유체는 총 비용의 14% ~ 16%를 차지하고 도구 비용은 2% ~ 4%를 차지합니다. 연구에 따르면 절단 공정의 20%가 코팅 도구 건조 가공을 채택하면 총 제조 비용을 1.6% 감소시킬 수 있습니다 [16]. 또한, 고속 건식 절단을 사용하면 가공 효율을 크게 향상시키고, 가공 정확도를 향상 시키며, 표면 거칠기를 줄이며, 얇은 벽 부품을 처리하는 데 더 적합합니다. 따라서 환경 보호의 관점 또는 처리 성능 및 경제적 고려 사항의 관점에서, 건식 절단 조건을 충족시킬 수있는 코팅 도구의 제조는 녹색 처리의 중요한 개발 목표입니다.