难磨削材料——钛合金磨削加工
2019-11-15 09:11 赵长安
磨削加工中，常常会加工很多金属材质，其中包括一些磨削加工性能差的材料，比如钛合金，虽然钛合金的强度、韧性、塑性、耐热性等得到了提高，但导热性下降，所以钛合金磨削加工就困难了。以下内容是关于钛合金的磨削特点、砂轮选择、磨削用量、磨削液的选择。
一、磨削特点
1、磨削温度高，在相同条件下，钛合金磨削加工是磨削45钢的1.5～2倍，最高可达1000℃；磨削力大，为普通碳钢的2~3倍；
2、磨削比低，在同样的磨削条件下，磨削TC4钛合金的磨削比为1.53，而磨削45钢则高达71.5，造成砂轮易变钝，磨削效率低；
3、钛合金磨削加工过程中，易产生烧伤裂纹，而且由于高温下钛合金化学性质活泼，磨屑易与空气中的氧、氮等元素反应生成硬化层/脆化层，加速砂轮磨损失效。
二、砂轮的选择
1、钛合金磨削加工的砂轮磨料，应采用绿碳化硅（GC）和铈碳化硅（CC），使砂轮粘附减轻、不易堵塞气孔，铈碳化硅尤其好。
2、采用混合磨料：以GC、CC为主磨料，SA（单晶刚玉）和ZA（锆刚玉）或MA（微晶刚玉）为辅磨料的砂轮。
3、采用人造金刚石（JR）和立方氮化硼（CBN）超硬磨料。
4、砂轮粒度为F60～F80，砂轮硬度为K～M，既可减小磨削力，又可提高磨削力。
5、砂轮结合剂一般选用陶瓷结合剂（V），也可选用树脂结合剂（B），可减小磨削力和降低磨削温度。
6、砂轮组织为中等偏疏松的5～8号为宜。为了减小砂轮粘附、堵塞，可采用砂轮浸渗固体润滑剂（MoS 2 、石墨、硫黄和硬脂酸）。浸渗的方法是将MoS 2 粉和乙醇混合成液体，浸泡14h，取出自然干燥后即可使用。
三、钛合金磨削加工用量
1、外圆磨削时，砂轮速度v c ＝15～20m/s，工件速度v w ＝15～30m/min，a p ＝0.01～0.025mm，纵向进给量B/10～B/5；
2、内圆磨削时，v c ＝20～25m/s，v w ＝15～45m/min，a p ＝0.005～0.01mm，纵向进给量为B/6～B/3；
3、平面磨削时，v c ＝15～20m/s，v w ＝15～8m/min，横向进给量为B/10。
四、钛合金磨削加工冷却液的选择
选择专用的钛合金磨削加工冷却液，考虑到经济性和环保性，选择绿色环保的全合成磨削液，除要求具备良好的冷却性、润滑性、清洗性、防锈性和沉降性外，还要求能抑制钛与磨料的粘附和化学作用。
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