Ti-5553合金车削加工性能研究.pdf

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1、第31卷第4期2014生8月TiVAou1g．u3s1tN20o．14Ti一5553合金车削加工性能研究贾亮，汤慧萍，石英，汪强兵，杨广宇，刘楠(西北有色金属研究院金属多孔材料国家重点实验室，陕西西安710016)摘要：Ti-5553(Ti-5A1-5V-5Mo-3Cr-0．5Fe)合金具有优异的综合力学性能，正逐步替代TC4(Ti_6Al4V)钛合金成为高强度航空用工件的制备材料。然而，由于Ti-5553合金机械加工效率低，一定程度上制约了其在航空领域的大规模应用。为此，对Ti一5553合金与TC4钛合金的车削加工性能参数进行了探索，发现在相同的切削速度下，Ti-5553合金的

2、主切削力和吃刀抗力均高于TG4钛合金，且最高切削速度仅为50m／min。此外，两种合金在切削过程中均会与车刀发生扩散反应，而Ti-5553合金对刀具的磨损更为严重。相信本研究将为后期优化Ti-5553合金的车削加工参数、提高其加工效率提供有利的实验数据支持。关键词：Ti一5553合金；TC4钛合金；车削加工；刀具磨损StudyontheCuttingPerformanceofTi-5553AlloyJiaLiang，TangHuiping，ShiYing，WangQiangbing，YangGuangyu，LiuNan(NorthwestInstituteforNonferrou

3、sMetalResearch，StateKeyLaboratoryofPorousMetalMaterials，Xi’an710016，China)Abstract：Ti一5553(Ti-5A1．5V-5Mo-3Cr-0．5Fe)alloyhasexcellentcomprehensivemechanicalproperties，anditissubstitutingforTC4(Ti-6A14V)titaniumalloytoproducethehighstrengthworkpiecesinaviation．However，duetothelowermachiningefic

4、iencyofTi-5553alloy，theuseintheindustryofaviationisrestricted．SotheparametersincuttingprocessofTi-5553alloyandTC4titaniumalloywereachievedbyexperiment．TheresultsshowthatthecuttingforceofTi一5553alloyishigherthanTC4titaniumalloyunderthecuttingspeed，andthemaximumallowedspeedisonly50m／rainforTi一5

5、553alloy．Besides，thediffusionreactionsbothhaveoecu~edduringthecuttingprocesses．Thisresearchwillgiveanexperimentaldatasupporttooptimizethecuttingprocessingparametersandincreasethemachiningeficiency．Keywords：Ti-5553alloy；TC4titaniumalloy；cuttingprocess；abrasionofcutter高达1250MPa，断后延伸率为12％，综合力学性能

6、O引言优于TC4钛合金J。然而，Ti-5553合金的机械加工钛合金具有比强度高、耐蚀性好等特点，被广效率低，一定程度上限制了其大规模应用。为此，泛应用于航空航天、医药化工以及核工业领域⋯。研究Ti-5553合金的机械加工性能并优化其加工参目前，50％以上的钛合金工件均由TC4(Ti-I5Al4V)数，可以控制工件的制备成本，延长使用寿命，提钛合金制备，是应用最为广泛的钛合金。然而，高航空类工件的安全系数，扩大Ti一5553合金的应用随着航空领域对工件的减重需求，越来越多的钛合范围。金被设计与研制。其中，Ti-5553(Ti一5A1—5V-5Mo一本研究从对比Ti-5553合金及T

7、C4钛合金两种3Cr-0．5Fe)合金作为一种新型JB钛合金，抗拉强度合金机械加工难易的角度出发，研究了这两种合金的车削加工性能及车削参数对刀具磨损的影响，并收稿日期：2014—03—06通过EDS能谱分析研究了刀刃粘结层的元素分布，基金项目：科技部国际合作项目(2011DFA52590)；科技部旨在为后期优化Ti-5553合金的车削参数，提高其加“863”项目(2013AA031103)通信作者：贾亮(1984一)，男，助理工程师。工效率奠定基础。第4期贾亮等：Ti一5553合