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钛合金按金属组织分为a相、b相、a+b相，分别以TA，TB，TC表示其牌号和类型。一般铸、锻件采用TA系列，棒料用TC系列。

特点及切削加工性

钛合金相对一般合金钢具有以下优点：

比强变高：钛合金密度只有4.5g/cm3，比铁小得多，而其强度与普通碳钢相近。

机械性能好：钛合金熔点为1660℃，比铁高，具有较高的热强度，可在550℃以下工作，同时在低温下通常显示出较好的韧性。

抗蚀性好：在550℃以下钛合金表面易形成致密的氧化膜，故不容易被进一步氧化，对空气、海水、蒸汽以及一些酸、碱、盐介质均有较高的抗蚀能力。

另一方面，钛合金的切削加工性比较差。主要原因为：

导热性差，致使切削温度很高，减小了刀具的耐使用度。

600℃以上温度时，表面形成氧化硬层，对刀有较强的磨损作用。

塑性低、硬度高，使剪切角增较，切屑与前刀面接触长度很小，前刀面上应力很大，刀刃易发生破损。

弹性模量低，弹性变形大，接近后刀面处工件表面回弹量大，所以已加工表面与后刀面的接触面积大，磨损严重。

钛合金切削过程中的这些特点使其加工变得十分困难，导致加工效率低，刀具消耗大。

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钛合金常用的热处理方法有退火、固溶和时效处理。退火是去掉内应力，增加塑性和结构稳定性，从而获得较好的综合性能。一般情况下，α合金和（α+β）合金的退火温度在（α+β）－→β相转变点以下120～200℃；固溶时效处理是在高温区较快冷却得到马氏体α′相和亚稳β相，然后在中温区分解这些亚稳相，得到细小分散的α相或化合物等第二相粒子，从而强化合金。（α+β）合金的淬火一般在（α+β）-β相变点以下40-100℃进行，亚稳β合金的淬火一般在（α+β）-β相变点以上40-80℃进行。时效处理温度一般为450-550℃。

综上所述，钛合金的热处理工艺可概括如下：

（1） 去掉应力退火：目的是去掉或减少加工过程中产生的残余应力。阻止化学腐蚀，减少腐蚀环境中的变形。

（2） 全退火：目的是获得良好的韧性，增加加工性能，便于再加工，增加尺寸和结构的稳定性。

（3） 固溶处理和时效：为了增加个价其强度，α-钛合金和稳定的β-钛合金不能通过热处理强化，只能在生产中进行退火。通过固溶处理和时效处理，可以进一步强化α+β钛合金和少量α相的亚稳β钛合金。

此外，为了符合工件的要求，工业上还采用了双退火、等温退火、β热处理、变形热处理等金属热处理工艺。

钛合金铰削时刀具磨损不严重，使用硬质合金和高速钢铰刀均可。工厂常用的有W18Cr4V，M42，YW1，YG8，YG10HT等。使用硬质合金铰刀时，要采取类似钻削的工艺系统刚度，阻止铰刀崩刃。钛合金铰孔时出现的主要问题是铰孔不光，可采取以下解决措施：

（1）用油石修窄铰刀刃带宽度，以免刃带与孔壁粘结，但要保持较好的强度，一般刃宽在0.1～0.15mm为好。

（2）切削刃与校准部分转接处应为光滑圆弧，磨损后要及时修磨，并要求各齿圆弧大小相同。

（3）需要时可加大校准部分倒锥。

（4）两次铰削。粗铰余量0.1mm，精铰余量一般小于0.05mm。

（5）主轴转速60r/min。

（6）铰完退刀时，手铰不能反转退出，机铰应不停车退出铰刀。

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