一、鈦合金的優(yōu)點(diǎn)有哪些

鈦合金是一種重要的結(jié)構(gòu)金屬，它是多種用鈦與其他金屬制成的合金金屬，作為一種性能優(yōu)秀的合金材料，鈦合金的優(yōu)點(diǎn)多多，主要有：

1、強(qiáng)度高

鈦合金的密度一般在4.51g/cm3左右，僅為鋼的60%，一些高強(qiáng)度鈦合金超過(guò)了許多合金結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度。因此鈦合金的比強(qiáng)度（強(qiáng)度/密度）遠(yuǎn)大于其他金屬結(jié)構(gòu)材料，可制出單位強(qiáng)度高、剛性好、質(zhì)輕的零部件。

2、耐蝕性好

鈦合金在潮濕環(huán)境、海水介質(zhì)中仍能保持良好的抗腐蝕性，對(duì)點(diǎn)蝕、酸蝕、應(yīng)力腐蝕的抵抗力特別強(qiáng)。

3、熱強(qiáng)度高

鈦合金的使用溫度比鋁合金高幾百度，在中等溫度下仍能保持所要求的強(qiáng)度，可在450～500℃的溫度下長(zhǎng)期工作。

4、低溫性能好

鈦合金在低溫和超低溫下，仍能保持其力學(xué)性能。低溫性能好，間隙元素極低的鈦合金，如TA7，在-253℃下還能保持一定的塑性。因此，鈦合金也是一種重要的低溫結(jié)構(gòu)材料。

5、生物相容性好

鈦合金對(duì)人體組織相容性好，不會(huì)引起免疫反應(yīng)，適用于制造骨科、牙科等醫(yī)療器械。

二、鈦合金有什么缺點(diǎn)

凡事有利也有弊，作為金屬材料，鈦合金也不全是優(yōu)點(diǎn)，鈦合金的缺點(diǎn)主要有：

1、加工難度大

鈦合金相比其他一些金屬材料，具有加工難度大的特點(diǎn)，這是由于它具有高的化學(xué)活性、低的熱導(dǎo)率以及難以加工的切削性等原因?qū)е隆Ｔ谏a(chǎn)鈦合金零件時(shí)，需要采取更加嚴(yán)格的加工工藝，這通常意味著需要更長(zhǎng)的加工周期和更高的成本。

2、成本較高

鈦合金因?yàn)榇嬖诩庸るy度大、成本高等缺點(diǎn)，因此相對(duì)于其他材料而言，它的生產(chǎn)成本較高。特別是在大規(guī)模應(yīng)用中，使用鈦合金的成本要高出其他材料數(shù)倍甚至更多。這也是目前鈦合金在一些領(lǐng)域的推廣受到限制的原因之一。

三、鈦合金的切削特點(diǎn)有哪些

鈦合金的硬度大于HB350時(shí)切削加工特別困難，小于HB300時(shí)則容易出現(xiàn)粘刀現(xiàn)象，也難于切削。但鈦合金的硬度只是難于切削加工的一個(gè)方面，關(guān)鍵在于鈦合金本身化學(xué)、物理、力學(xué)性能間的綜合對(duì)其切削加工性的影響。鈦合金有如下切削特點(diǎn)：

1、變形系數(shù)小

這是鈦合金切削加工的顯著特點(diǎn)，變形系數(shù)小于或接近于1。切屑在前刀面上滑動(dòng)摩擦的路程大大增大，加速刀具磨損。

2、切削溫度高

由于鈦合金的導(dǎo)熱系數(shù)很?。ㄖ幌喈?dāng)于45號(hào)鋼的1/5～1/7），切屑與前刀面的接觸長(zhǎng)度極短，切削時(shí)產(chǎn)生的熱不易傳出，集中在切削區(qū)和切削刃附近的較小范圍內(nèi)，切削溫度很高。在相同的切削條件下，切削溫度可比切削45號(hào)鋼時(shí)高出一倍以上。

3、單位面積上的切削力大

主切削力比切鋼時(shí)約小20%，由于切屑與前刀面的接觸長(zhǎng)度極短，單位接觸面積上的切削力大大增加，容易造成崩刃。同時(shí)，由于鈦合金的彈性模量小，加工時(shí)在徑向力作用下容易產(chǎn)生彎曲變形，引起振動(dòng)，加大刀具磨損并影響零件的精度。因此，要求工藝系統(tǒng)應(yīng)具有較好的剛性。

4、冷硬現(xiàn)象嚴(yán)重

由于鈦的化學(xué)活性大，在高的切削溫度下，很容易吸收空氣中的氧和氮形成硬而脆的外皮；同時(shí)切削過(guò)程中的塑性變形也會(huì)造成表面硬化。冷硬現(xiàn)象不僅會(huì)降低零件的疲勞強(qiáng)度，而且能加劇刀具磨損，是切削鈦合金時(shí)的一個(gè)很重要特點(diǎn)。

5、刀具易磨損

毛坯經(jīng)過(guò)沖壓、鍛造、熱軋等方法加工后，形成硬而脆的不均勻外皮，極易造成崩刃現(xiàn)象，使得切除硬皮成為鈦合金加工中最困難的工序。另外，由于鈦合金對(duì)刀具材料的化學(xué)親和性強(qiáng)，在切削溫度高和單位面積上切削力大的條件下，刀具很容易產(chǎn)生粘結(jié)磨損。車(chē)削鈦合金時(shí)，有時(shí)前刀面的磨損甚至比后刀面更為嚴(yán)重；進(jìn)給量f<0.1 mm/r時(shí)，磨損主要發(fā)生在后刀面上；當(dāng)f>0.2 mm/r時(shí)，前刀面將出現(xiàn)磨損；用硬質(zhì)合金刀具精車(chē)和半精車(chē)時(shí)，后刀面的磨損以VBmax小于0.4 mm較合適。