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티타늄에 대한 금속공학적 지식:

이러한 소재는 열 전도율이 낮기 때문에 가공 중 공구의 절삭인선부에 발생하는 가공열이 방출되지 않는 특성이 있습니다. 티타늄 합금의 높은 가공 경화 경향으로 절삭 부하와 가공열이 상승하여 선단부 치핑을 유발할 수 있습니다.

(α-ß) 합금

이 합금은 α 및 ß 상을 특징으로 하며 a 및 ß 안정원을 모두 포함합니다.

이 합금계에서 가장 단순하고 인기있는 합금은 항공 우주 산업에서 주로 사용되는 Ti6Al4V입니다. 이 범주의 합금은 쉽게 형성할 수 있으며 높은 실온 강도와 적당한 고온 강도를 나타냅니다. 이러한 합금의 특성은 열처리를 통해 변화될 수 있습니다.

(ß) 합금

베타 (ß) 합금은 ß- 상을 안정화시키는 V, Nb, Ta 및 Mo와 같은 전이금속을 포함합니다. 상업적인 ß 합금의 예는 Ti11.5Mo6Zr4.5Sn, Ti15V3Cr3Al3Sn 및 Ti5553을 포함한다. 베타 합금은 쉽게 열 처리가 가능하고 일반적으로 용접이 가능하며 강도가 높습니다. 고용화 처리 조건에서 우수한 성형 성이 기대 될 수 있다. 하지만, ß 합금은 극저온에서는 연성/취성 전이가 일어나기 쉬우므로 극저온 적용에는 부적합하다. 베타 합금은 시트, 무거운 섹션, 패스너 및 스프링 응용 분야에 적합한 조합 또는 특성을 갖습니다

업계 동향

"티타늄의 사용량은 5%씩 성장하고 있으며, 이는 다른 금속보다 훨씬 빠릅니다."

티타늄은 일반적으로 플레이트 및 바 모양으로, 또한 단조품 및 주조품으로 생산됩니다.
BTF(Buy-to-Fly) 비율은 일반적으로 10 ~ 16 사이이며, 이는 10kg 티타늄의 원재료가 1kg의 무게로 마감됨을 의미합니다.

문제

BTF 비율은 과도한 재료를 효율적으로 제거해야 합니다.
이는 티타늄 황삭 애플리케이션을 통해 구현되며, 장시간 고온에 노출되는 최첨단 기술입니다.

티타늄 합금은 가공중 높은 화학 반응성으로 인해 칩이 공구에 녹아 붙어, 크레이터링이 발생하여 공구가 조기에 파손됩니다. 또한 칩과 공구의 접촉 부위가 상대적으로 작기 때문에 이렇게 높아진 절삭 부하와 가공열 상승으로 인해 큰 응력 집중이 발생하여 절삭 공구가 조기에 파손됩니다.

툴링 솔루션을 위한 요건

  • 공구 강성/안정성
  • 열관리
  • 쿨런트 흐름
  • 재종 인성
  • 내열성 코팅
  • 내화학성 코팅
  • 낮은 절삭 부하 마이크로 인선 형상
  • 높은 소재 제거율

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