Легура титанијума степена 5, такође позната као Ти‑6Ал‑4В, широко је позната као материјал који се тешко обрађује у поређењу са конвенционалним угљеничним челиком, нерђајућим челиком и легурама алуминијума. Иако се може успешно сећи, глодати, бушити и стругати одговарајућим алатима и параметрима, његова јединствена физичко-механичка својства доводе до релативно ниске ефикасности обраде, високог хабања алата и строгих захтева за услове обраде. Испод је детаљна анализа његове обрадивости и главни изазови током сечења.
Главна потешкоћа у машинској обради Ти‑6Ал‑4В долази од његове ниске топлотне проводљивости.
Легуре титанијума веома слабо проводе топлоту. Током обраде, већина произведене топлоте не може се брзо распршити у радни предмет или атмосферу, већ се концентрише на резну ивицу алата. Ова локализована висока температура брзо омекшава или оштећује материјал алата, изазивајући озбиљно хабање, приањање или чак квар алата. Као резултат тога, брзине сечења морају бити много ниже од оних које се користе за челик, обично између 30-80 м/мин за окретање и ниже за бушење и глодање.
Други изазов је његова висока чврстоћа на повишеним температурама. Ти‑6Ал‑4В одржава значајну чврстоћу и тврдоћу чак и под високим температурама које настају током сечења.
То значи да је материјал отпоран на деформацију и раздвајање током целог процеса сечења, постављајући велика механичка оптерећења на ивицу алата. Комбинација високе температуре и високог напрезања убрзава хабање алата, што је један од најистакнутијих проблема у производњи.
Ти‑6Ал‑4В такође показује јаку адхезију и склоност формирању изграђене ивице (БУЕ). Током сечења, атоми титанијума лако дифундују и везују се за материјале алата, посебно карбидне алате.
Ово узрокује да се материјал радног предмета завари на резну ивицу, формирајући изграђену ивицу. Када се БУЕ одломи, он одузима честице алата, што доводи до брзог хабања бокова и лоше завршне обраде површине. Овај проблем је посебно очигледан при малим брзинама сечења и недовољном хлађењу.
Поред тога, легуре титанијума имају низак модул еластичности, што значи да материјал има тенденцију да се врати под притиском резања.Компоненте танких зидова или витки делови су склони вибрацијама, скретању и грешкама у димензијама. Овај ефекат опруге такође повећава трење између радног предмета и бочне стране алата, погоршавајући хабање алата и храпавост површине. Због тога су од суштинског значаја чврсте машине алатке, јака учвршћења и одговарајуће путање алата.
Међутим, са оптимизованим стратегијама обраде, Ти‑6Ал‑4В се може обрађивати са прихватљивом ефикасношћу и квалитетом.
Кључна решења укључују: коришћење алата од цементног карбида са финим зрном и високом термичком стабилношћу; применом обилног подмазивања под високим притиском за смањење температуре; усвајање умерених брзина резања, великих брзина помака и умерене дубине сечења; одржавање оштрих алата; и побољшање крутости система како би се минимизирале вибрације.
Укратко, обрадивост легуре титанијума степена 5 је лоша до умерена.Није немогуће машински обрађивати, али процес карактерише мала брзина резања, велико хабање алата, висока концентрација топлоте и осетљивост на вибрације. Са исправним параметрима, крутом опремом, ефикасним хлађењем и одговарајућим алатима, може се постићи стабилна и прецизна обрада. Због ових потешкоћа, обрада Ти‑6Ал‑4В обично захтева специјализовано искуство у обради и веће трошкове производње у поређењу са обичним металима.
