เทคโนโลยีการขึ้นรูปและควบคุมความสมบูรณ์ของพื้นผิวสำหรับโลหะผสมไทเทเนียมในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ

การวิเคราะห์กระบวนการตัดเฉือนโลหะผสมไทเทเนียมโดยพิจารณาจากลักษณะการตัดเฉือน เครื่องมือ การจับยึด และพารามิเตอร์การตัด พร้อมบทนำเกี่ยวกับเทคนิคการควบคุมความสมบูรณ์ของพื้นผิว

วิศวกรอาวุโส หวง เฉียง

1. บทนำ

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ความต้องการโลหะผสมไทเทเนียมในอุตสาหกรรมการผลิตการบินได้เพิ่มขึ้นอย่างมาก โลหะผสมไทเทเนียมถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในเครื่องบินขนาดใหญ่ ในฐานะวัสดุการผลิตที่ยอดเยี่ยมสำหรับเครื่องบินและเครื่องยนต์ โลหะผสมไทเทเนียมมีจุดเด่นในด้านความแข็งแรงของโครงสร้างสูง น้ำหนักเบา และทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดี การตัดเฉือนวัสดุโลหะผสมไทเทเนียมมักส่งผลให้ความสมบูรณ์ของพื้นผิวของชิ้นงานหลังจากการตัดเฉือนไม่ดี ด้านล่างนี้จะแนะนำวิธีการตัดเฉือนและเทคโนโลยีการควบคุมความสมบูรณ์ของพื้นผิวสำหรับโลหะผสมไทเทเนียมสำหรับอากาศยานจากแง่มุมต่างๆ เช่น ลักษณะการตัดเฉือน เครื่องมือตัด การเลือกการจับยึด และพารามิเตอร์การตัด

2. ลักษณะและการประยุกต์ใช้โลหะผสมไทเทเนียม

ในอุตสาหกรรมการบิน โลหะผสมไทเทเนียมส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตส่วนประกอบต่างๆ เช่น ดิสก์คอมเพรสเซอร์เครื่องยนต์ ใบพัดลมกลวง ดิสก์กังหัน และเปลือกหุ้ม รวมถึงชิ้นส่วนโครงสร้าง เช่น ขาลงจอดเครื่องบินขนาดใหญ่ ส่วนปีกด้านนอก ผิวลำตัว ประตู ระบบไฮดรอลิก และส่วนท้ายลำตัว ปัจจุบัน สัดส่วนการใช้โลหะผสมไทเทเนียมในอุตสาหกรรมการบินเพิ่มขึ้นจาก 6% เป็นกว่า 15% เครื่องบินโบอิ้ง 777 ใช้ชิ้นส่วนโลหะผสมไทเทเนียม 7%–9% เพื่อให้ได้การลดการใช้เชื้อเพลิง 20% มีการลงทุนประมาณ 2 พันล้านหยวนในการพัฒนาโบอิ้ง 787 โดยเฉพาะสำหรับการวิจัยการแทนที่โลหะผสมอะลูมิเนียมด้วยโลหะผสมไทเทเนียมในบางส่วนของเครื่องบิน ส่งผลให้มีปริมาณโลหะผสมไทเทเนียม 15% ในโครงสร้างเครื่องบินโบอิ้ง 787 ในโครงการเครื่องบินขนาดใหญ่ในประเทศ การใช้โลหะผสมไทเทเนียมได้เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องจาก 4.8% ในเครื่องบินเจ็ตระดับภูมิภาค ARJ21 เป็นกว่า 9% ในเครื่องบินโดยสาร C919

ความต้องการด้านน้ำหนักเบาของโครงสร้างและความแข็งแรงสูงในสาขาการบินทำให้ต้องพึ่งพาโลหะผสมไทเทเนียมมากขึ้นเรื่อยๆ จากความแข็งแรงและประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูง โลหะผสมไทเทเนียมสามารถแบ่งออกเป็นโลหะผสมไทเทเนียม α โลหะผสมไทเทเนียม β โลหะผสมไทเทเนียม α+β และสารประกอบโลหะระหว่างไทเทเนียม-อะลูมิเนียม ซึ่งโลหะผสมไทเทเนียม α+β (เช่น Ti6Al4V) เป็นที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด โลหะผสมไทเทเนียม α มีความสามารถในการเชื่อมด้วยความร้อนที่ดีและทนทานต่อการเกิดออกซิเดชันได้ดี แต่มีความเหนียวปานกลาง โลหะผสมไทเทเนียม β มีความสามารถในการขึ้นรูปที่ดีกว่า ความสามารถในการขึ้นรูปเย็น และความสามารถในการเสริมความแข็งแรงด้วยการอบชุบ โลหะผสมไทเทเนียม α+β มีความเหนียวที่ดี สามารถเชื่อมได้ และสามารถเสริมความแข็งแรงได้ด้วยการอบชุบ และมีความทนทานต่อความล้าได้ดี

องค์ประกอบของวัสดุของ Ti6Al4V ส่วนใหญ่ประกอบด้วย Ti, Al, V, Fe, O, C, Si, Cu และ N, H, B และ Y ในปริมาณเล็กน้อย โลหะผสมไทเทเนียมมีคุณสมบัติทางกลที่ครอบคลุมที่ดีเยี่ยม ความหนาแน่นต่ำ และทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดี ในฐานะวัสดุโลหะผสมที่มีความแข็งแรงสูง พวกมันได้รับการส่งเสริมอย่างต่อเนื่องสำหรับการใช้งานในเครื่องยนต์อากาศยานและอุตสาหกรรมการบิน อย่างไรก็ตาม อุณหภูมิสูงและแรงตัดสูงในระหว่างการตัดเฉือนโลหะผสมไทเทเนียมนำไปสู่การแข็งตัวของงานอย่างรุนแรงบนพื้นผิวที่ผ่านการตัดเฉือน ทำให้การสึกหรอของเครื่องมือรุนแรงขึ้น และส่งผลให้การตัดเฉือนไม่ดี ปัจจัยเหล่านี้เป็นอันตรายต่อการบรรลุคุณภาพพื้นผิวที่ดีและส่งผลต่ออายุการใช้งานของส่วนประกอบโลหะผสมไทเทเนียมและประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ ด้านล่างนี้ โดยใช้ Ti6Al4V เป็นหัวข้อการวิจัยและรวมประสบการณ์ที่สะสมในการปฏิบัติงานจริง จะมีการแนะนำประสิทธิภาพการตัด วิธีการตัดเฉือน และเทคนิคการตรวจสอบพื้นผิวสำหรับชิ้นส่วนโลหะผสมไทเทเนียม

3. วิธีการตัดเฉือนโลหะผสมไทเทเนียม

3.1 การเลือกเครื่องมือ

วัสดุเครื่องมือสำหรับการตัดเฉือนโลหะผสมไทเทเนียมควรมีลักษณะต่างๆ เช่น ความเหนียวที่ดี ความแข็งที่ร้อน การกระจายความร้อน และความทนทานต่อการสึกหรอ นอกจากนี้ เครื่องมือควรเป็นไปตามข้อกำหนดต่างๆ เช่น ขอบตัดที่คมชัดและพื้นผิวที่เรียบ เมื่อตัดเฉือนวัสดุโลหะผสมไทเทเนียม ควรเลือกใช้เครื่องมือคาร์ไบด์ที่มีการนำความร้อนที่ดีและความแข็งแรงสูง โดยมีมุมคราดเล็กและมุมคลายตัวขนาดใหญ่ เพื่อป้องกันการบิ่นและการแตกหักของปลายเครื่องมือ ขอบตัดที่ปลายควรมีการเปลี่ยนผ่านแบบโค้งมน ขอบตัดควรคมชัดในระหว่างการตัดเฉือนเพื่ออำนวยความสะดวกในการกำจัดเศษและหลีกเลี่ยงการยึดติดของเศษ

เมื่อตัดเฉือนโลหะผสมไทเทเนียม เพื่อป้องกันปฏิกิริยาความสัมพันธ์ระหว่างพื้นผิวเครื่องมือ/สารเคลือบและโลหะผสมไทเทเนียม ซึ่งจะเร่งการสึกหรอของเครื่องมือ โดยทั่วไปจะหลีกเลี่ยงคาร์ไบด์ที่มีไทเทเนียมและเครื่องมือเคลือบที่มีไทเทเนียม การปฏิบัติงานจริงหลายปีพบว่า แม้ว่าเครื่องมือคาร์ไบด์ที่มีไทเทเนียมมีแนวโน้มที่จะยึดติดและสึกหรอ แต่ก็มีความสามารถในการต้านทานการสึกหรอจากการแพร่กระจายได้ดีเยี่ยม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการตัดด้วยความเร็วสูง ซึ่งประสิทธิภาพของพวกมันดีกว่าเครื่องมือคาร์ไบด์ชนิด YG อย่างมาก

ผู้ผลิตเครื่องมือรายใหญ่ระดับโลกได้เปิดตัวเม็ดมีดตัดโดยเฉพาะสำหรับการตัดเฉือนชิ้นส่วนโลหะผสมไทเทเนียม การปรับปรุงอย่างต่อเนื่องในวัสดุเครื่องมือและวัสดุเคลือบได้เพิ่มประสิทธิภาพการตัดของวัสดุโลหะผสมไทเทเนียมและส่งเสริมการพัฒนาอุตสาหกรรมโลหะผสมไทเทเนียม ตัวอย่างเช่น เม็ดมีด IC20 ของ ISCAR ที่มีขอบตัดที่คมชัด เหมาะสำหรับการตกแต่งชิ้นงานโลหะผสมไทเทเนียม เม็ดมีด IC907 ช่วยเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอได้อย่างมีประสิทธิภาพ เหมาะสำหรับการหยาบและการกึ่งสำเร็จรูป CP200 และ CP500 ของ SECO สำหรับการตัดเฉือนโลหะผสมไทเทเนียมเป็นวัสดุเม็ดมีดเกรนละเอียดพิเศษที่มีความแข็งสูงโดยใช้เทคโนโลยี Physical Vapor Deposition (PVD) WSM30, WSM20 และ WAM20 ของ Walter โดยใช้สารเคลือบ TiCN, TiAlN, TiN และ Al₂O₃ ให้ความทนทานต่อการเสียรูปและการสึกหรอได้ดี เครื่องมือและสารเคลือบที่ใช้กันทั่วไปสำหรับการตัดเฉือนโลหะผสมไทเทเนียมแสดงในตารางที่ 1

จากสถิติ ภาคการผลิตการบินต้องพึ่งพาเครื่องมือนำเข้าเป็นส่วนใหญ่ และการพึ่งพาอาศัยกันสูงกว่าสำหรับวัสดุที่ตัดเฉือนยาก เช่น โลหะผสมไทเทเนียม ดังนั้น การส่งเสริมการพัฒนาและการประยุกต์ใช้เครื่องมือและวัสดุเคลือบในประเทศจึงเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการแก้ไขปัญหาการตัดเฉือนโลหะผสมไทเทเนียมในประเทศจีนโดยพื้นฐาน

3.2 การสึกหรอของเครื่องมือและวิธีแก้ไข

เมื่อตัดเฉือนโลหะผสมไทเทเนียมด้วยความเร็วตัดสูงและความลึกของการตัดขนาดใหญ่ การสึกหรอแบบหลุม (การสึกหรอของด้านข้าง) จะเกิดขึ้นบนหน้าคราด ณ จุดที่มีอุณหภูมิการตัดสูงสุด โดยมีพื้นที่ที่แตกต่างกันระหว่างหลุมและขอบตัด ความกว้างและความลึกของหลุมค่อยๆ ขยายออกไปเมื่อการสึกหรอคืบหน้า ลดความแข็งแกร่งของขอบตัด ซึ่งอาจนำไปสู่การบิ่นหากยังคงใช้เครื่องมืออยู่ ไมโครกราฟอิเล็กตรอนของการสึกหรอของเม็ดมีดแสดงในรูปที่ 1

ก) การสึกหรอแบบหลุมพร้อมปรากฏการณ์การบิ่น    ข) การสึกหรอของด้านข้าง

ค) ขอบที่สร้างขึ้น

ในระหว่างการตัดเฉือนโลหะผสมไทเทเนียม แรงเสียดทานอย่างรุนแรงระหว่างเม็ดมีดและชิ้นงานทำให้เกิดการสึกหรอที่ด้านคลายตัวใกล้กับขอบตัด ทำให้เกิดพื้นที่สึกหรอขนาดเล็กที่มีมุมคลายตัวเป็นศูนย์ ซึ่งเรียกว่าการสึกหรอของด้านข้าง นอกจากนี้ เนื่องจากการแข็งตัวของงานของโลหะผสมไทเทเนียม ความหนาของการตัดที่ปลายเครื่องมือบนขอบตัดเล็กจะค่อยๆ ลดลง ทำให้ขอบตัดลื่นไถล ซึ่งนำไปสู่การสึกหรออย่างมากที่ด้านคลายตัว

หลังจากเกิดการสึกหรอของเครื่องมือ พารามิเตอร์การตัด เช่น ความเร็วในการตัดและอัตราป้อน สามารถปรับได้โดยการสังเกตสัณฐานและสีของเศษ รวมถึงแรงเครื่องมือ เสียง และการสั่นสะเทือน เพื่อควบคุมการสึกหรอของหน้าคราดที่ผิดปกติ การใช้รูปทรงเรขาคณิตของเม็ดมีดมุมคราดบวก การเลือกวัสดุเม็ดมีดหรือสารเคลือบที่ทนทานต่อการสึกหรอ สามารถปรับปรุงอายุการใช้งานของเครื่องมือได้

ขอบที่สร้างขึ้น (BUE) มีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นในระหว่างการตัดเฉือนโลหะผสมไทเทเนียม เมื่อ BUE มีเสถียรภาพ สามารถปกป้องเครื่องมือได้โดยทำหน้าที่เป็นขอบตัด อย่างไรก็ตาม เมื่อ BUE เติบโตในระดับหนึ่ง ปลายของมันจะขยายเกินขอบตัด ทำให้มุมคราดในการทำงานจริงเพิ่มขึ้น การสะสมและการหลุดออกของ BUE ส่งผลโดยตรงต่อความแม่นยำในการตัดเฉือน เศษ BUE ที่เกาะติดกับพื้นผิวที่ผ่านการตัดเฉือนของโลหะผสมไทเทเนียมจะก่อตัวเป็นจุดแข็งและครีบ ซึ่งส่งผลต่อคุณภาพพื้นผิว การหลุดออกและการสร้างใหม่ของ BUE ที่ไม่สม่ำเสมอทำให้เกิดความผันผวนของแรงตัด ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนและส่งผลต่ออายุการใช้งานของเครื่องมือ วิธีการทั่วไปในการปฏิบัติงานจริงเพื่อลดหรือหลีกเลี่ยงการก่อตัวของ BUE ในการตัดโลหะผสมไทเทเนียม ได้แก่ การเพิ่มความเร็วในการตัด การเพิ่มความลึกของการตัดทีละน้อยให้อยู่ในระดับที่เหมาะสมที่สุด การใช้วัสดุเม็ดมีดเคลือบ PVD การใช้ระบบระบายความร้อนแรงดันสูง ฯลฯ

ในการดำเนินการตัด เนื่องจากความยืดหยุ่นต่ำของโลหะผสมไทเทเนียม พื้นที่สัมผัสระหว่างเศษและหน้าคราดมีขนาดเล็ก และการสึกหรอของเครื่องมือส่วนใหญ่เกิดขึ้นบนหน้าคราดของเครื่องมือกลึง ดังนั้น ควรเลือกเม็ดมีดตัดที่มีมุมคราดเล็ก โดยทั่วไปคือ 0° ถึง 5° มุมคราดเล็กช่วยเพิ่มพื้นที่สัมผัสระหว่างเศษและหน้าคราดได้อย่างมีประสิทธิภาพ ช่วยในการกระจายความร้อนที่รวมตัวกันใกล้กับขอบตัด การเลือกมุมคลายตัว 5° ถึง 10° สามารถลดแรงเสียดทานระหว่างเครื่องมือและชิ้นส่วนได้ การเลือกการรวมกันของพื้นผิวสัมผัสรูปตัว V ระหว่างฐานเม็ดมีดและตัวยึดเครื่องมือ การออกแบบโครงสร้างการหนีบที่แข็งแรง สามารถปรับปรุงความแข็งแกร่งในการหนีบของตัวยึดเครื่องมือได้อย่างมีประสิทธิภาพ กำจัดการสั่นสะเทือนของเครื่องมือ และปรับปรุงคุณภาพพื้นผิวของชิ้นงานโลหะผสมไทเทเนียมที่ผ่านการตัดเฉือน

3.3 การเลือกอุปกรณ์จับยึด

เมื่อวางตำแหน่งและหนีบชิ้นงานโลหะผสมไทเทเนียม ปฏิสัมพันธ์ระหว่างแรงหนีบของอุปกรณ์จับยึดและแรงรองรับบนชิ้นงานอาจทำให้เกิดการเสียรูปของความเครียดในสถานะอิสระ ความต้านทานแรงตัดในระหว่างการตัดเฉือนโลหะผสมไทเทเนียมมีความสำคัญ ดังนั้นระบบกระบวนการต้องมีความแข็งแกร่งเพียงพอ โครงสร้างการวางตำแหน่งและขนาดของชิ้นงานจำเป็นต้องได้รับการวิเคราะห์ การเลือกจุดอ้างอิงที่มั่นคงและเชื่อถือได้ และเพิ่มการรองรับเสริมหรือใช้การจำกัดมากเกินไปหากจำเป็นเพื่อเพิ่มความแข็งแกร่งของชิ้นส่วน เนื่องจากโลหะผสมไทเทเนียมมีแนวโน้มที่จะเสียรูป แรงหนีบไม่ควรมากเกินไป อาจใช้ประแจแรงบิดหากจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าแรงหนีบมีเสถียรภาพ นอกจากนี้ เมื่อใช้อุปกรณ์จับยึดเพื่อวางตำแหน่งและหนีบชิ้นส่วนโลหะผสมไทเทเนียม ให้แน่ใจว่ามีการติดตั้งที่ดีระหว่างพื้นผิวระบุตำแหน่งของอุปกรณ์จับยึดและพื้นผิวระบุตำแหน่งของชิ้นงาน และรักษาสมดุลของแรงหนีบของอุปกรณ์จับยึดด้วยแรงรองรับของชิ้นงาน สำหรับพื้นผิวหนีบที่มีขนาดค่อนข้างใหญ่ ควรใช้วิธีการหนีบแบบกระจายให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อหลีกเลี่ยงการเสียรูปที่เกิดจากแรงกดที่รวมศูนย์ จุดหนีบของแคลมป์อุปกรณ์จับยึดควรอยู่ใกล้กับพื้นผิวที่ผ่านการตัดเฉือนของชิ้นงานให้มากที่สุดเพื่อลดการสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นในระหว่างการตัดโลหะผสมไทเทเนียม

ห้ามใช้อุปกรณ์จับยึด เครื่องมือวัด หรือเครื่องมือชั่วคราวต่างๆ ที่มีตะกั่ว สังกะสี ทองแดง ดีบุก แคดเมียม หรือโลหะหลอมเหลวต่ำสำหรับการตัดเฉือนโลหะผสมไทเทเนียม อุปกรณ์ อุปกรณ์จับยึด และเครื่องมือที่ใช้สำหรับโลหะผสมไทเทเนียมควรสะอาดและปราศจากสิ่งปนเปื้อน ชิ้นงานโลหะผสมไทเทเนียมควรทำความสะอาดทันทีหลังจากการตัดเฉือน และไม่อนุญาตให้มีสารตกค้างของตะกั่ว สังกะสี ทองแดง ดีบุก แคดเมียม โลหะหลอมเหลวต่ำ ฯลฯ บนพื้นผิวโลหะผสมไทเทเนียม ควรใช้ภาชนะขนส่งพิเศษเมื่อเคลื่อนย้ายและจัดการชิ้นงานโลหะผสมไทเทเนียมเพื่อหลีกเลี่ยงการผสมและจัดเก็บกับชิ้นงานของวัสดุอื่นๆ เมื่อตรวจสอบและทำความสะอาดพื้นผิวโลหะผสมไทเทเนียมที่ผ่านการตัดเฉือนอย่างละเอียด ให้สวมถุงมือที่สะอาดเพื่อป้องกันการปนเปื้อนของน้ำมันและรอยนิ้วมือ ซึ่งอาจทำให้เกิดการแตกร้าวจากการกัดกร่อนของความเครียดและส่งผลต่อประสิทธิภาพการบริการของชิ้นงานโลหะผสมไทเทเนียม

3.4 พารามิเตอร์การตัด

พารามิเตอร์การตัดหลักสำหรับโลหะผสมไทเทเนียมคือ ความเร็วในการตัด อัตราป้อน และความลึกของการตัด โดยที่ความเร็วในการตัดเป็นปัจจัยหลักที่มีผลต่อการตัดเฉือน การทดสอบเปรียบเทียบระหว่างการตัดด้วยความเร็วรอบคงที่และการตัดด้วยความเร็วพื้นผิวคงที่ของชิ้นงานโลหะผสมไทเทเนียมระบุว่าการตัดด้วยความเร็วรอบคงที่ทำได้แย่กว่าการตัดด้วยความเร็วพื้นผิวคงที่ เมื่อความเร็วในการตัด vc = 60 ม./นาที อัตราป้อน f = 0.127 มม./รอบ และความลึกของการตัด ap = 0.05–0.1 มม. สำหรับโลหะผสมไทเทเนียม มักไม่พบชั้นแข็งบนพื้นผิวโลหะผสมไทเทเนียม

เนื่องจากชั้นแข็งส่วนใหญ่ปรากฏบนพื้นผิวชิ้นงานหลังจากการตกแต่ง ความลึกของการตัดในระหว่างการตกแต่งจึงไม่ควรมากเกินไป มิฉะนั้นจะสร้างความร้อนในการตัดที่สำคัญ การสะสมความร้อนในการตัดอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างจุลภาคของพื้นผิวโลหะผสมไทเทเนียม ทำให้เกิดชั้นแข็งบนพื้นผิวชิ้นส่วนได้ง่าย ความลึกของการตัดที่เล็กเกินไปอาจทำให้เกิดแรงเสียดทานและการอัดขึ้นรูปบนพื้นผิวชิ้นงาน ซึ่งนำไปสู่การแข็งตัวของงาน ดังนั้น ในระหว่างการตัดเฉือนชิ้นงานโลหะผสมไทเทเนียม ความลึกของการตัดสำหรับการตกแต่งต้องมากกว่าขนาดของเครื่องมือ

การเลือกอัตราป้อนสำหรับโลหะผสมไทเทเนียมควรอยู่ในระดับปานกลาง หากอัตราป้อนเล็กเกินไป เครื่องมือจะตัดภายในชั้นแข็งในระหว่างการตัดเฉือน ซึ่งนำไปสู่การสึกหรอที่เร็วขึ้น สามารถเลือกอัตราป้อนได้ตามรัศมีปลายเครื่องมือที่แตกต่างกัน การตกแต่งโดยทั่วไปจะเลือกอัตราป้อนที่เล็กกว่าเนื่องจากอัตราป้อนที่มากจะเพิ่มแรงตัด ทำให้เครื่องมือร้อนขึ้นและงอหรือบิ่น ตารางที่ 2 แสดงพารามิเตอร์ทั่วไปสำหรับการตัดโลหะผสมไทเทเนียมด้วยเครื่องมือประเภทและวัสดุที่แตกต่างกัน

3.5 ระบบระบายความร้อน

ข้อกำหนดสำหรับของเหลวตัดในการตัดโลหะผสมไทเทเนียมคือ การพ่นหมอกต่ำ ควรเลือกเครื่องมือระบายความร้อนแรงดันสูงสำหรับการตัดเฉือนโลหะผสมไทเทเนียม, 配合机床高压泵, 冷却压力可达(60–150) × 10⁵ Pa (ประมาณ 60–150 บาร์) การใช้เครื่องมือระบายความร้อนแรงดันสูงในการตัดเฉือนโลหะผสมไทเทเนียมสามารถเพิ่มความเร็วในการตัดได้ 2–3 เท่า ยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือ และปรับปรุงสัณฐานของเศษโลหะผสมไทเทเนียม เมื่อใช้ของเหลวตัดในระหว่างการตัดเฉือนโลหะผสมไทเทเนียม แรงตัดจะลดลง 5%–15% เมื่อเทียบกับการตัดแบบแห้งของโลหะผสมไทเทเนียม แรงในแนวรัศมีจะลดลง 10%–15% อุณหภูมิการตัดจะลดลง 5%–10% และสัณฐานพื้นผิวของโลหะผสมไทเทเนียมที่ผ่านการตัดเฉือนจะดีกว่าโดยมีการยึดเกาะน้อยกว่า ซึ่งเอื้อต่อการได้รับคุณภาพพื้นผิวที่สูงขึ้น

ปัจจุบัน Trim E206 อิมัลชันเคมีที่ใช้ ผสมจากสารเข้มข้น 8% และน้ำบริสุทธิ์ 92% โดยมีความเข้มข้น 7%–9% ให้ผลลัพธ์การตัดเฉือนที่ดีในการแปรรูปวัสดุโลหะผสมไทเทเนียม และสามารถใช้ในการกลึง กัด และเจียร Trim E206 มีสารเติมแต่งพิเศษที่ควบคุมการก่อตัวของขอบที่สร้างขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ ของเหลวตัดมีโมเลกุลอิมัลซิไฟด์ขนาดเล็ก ช่วยเพิ่มความเสถียรของของเหลวตัดและลดการนำพาในระหว่างการตัดเฉือน ทำให้ของเหลวตัดเข้าสู่โซนตัดได้ง่ายขึ้น นอกจากนี้ Trim E206 ยังมีความทนทานต่อการปนเปื้อนของน้ำมันได้ดี และสารตกค้างจากของเหลวตัดละลายได้ง่ายในน้ำและของเหลวทำงาน ช่วยรักษาความสะอาดของอุปกรณ์และพื้นผิวชิ้นส่วนที่ผ่านการตัดเฉือน

4. ความสมบูรณ์ของพื้นผิวโลหะผสมไทเทเนียม

4.1 การตรวจสอบโครงสร้างจุลภาคของเหล็กหล่อโลหะผสมไทเทเนียม

การตรวจสอบโครงสร้างจุลภาคของโลหะผสมไทเทเนียมเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบพื้นผิวของชิ้นส่วนโลหะผสมไทเทเนียมที่ถูกกัดด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเพื่อสังเกตลักษณะสัณฐาน การกระจาย ฯลฯ ของโครงสร้างจุลภาคของวัสดุ ซึ่งใช้เพื่อตรวจสอบว่าโครงสร้างโลหะวิทยาของโลหะผสมไทเทเนียมเป็นไปตามมาตรฐานและข้อกำหนดการวาดภาพที่เกี่ยวข้องหรือไม่ ขั้นตอนการตรวจสอบโครงสร้างจุลภาคของเหล็กหล่อโลหะผสมไทเทเนียมคือ: การตัดเฉือนหยาบของเหล็กหล่อ → การขัดผิว → การกัดผิว → การทำความสะอาด → การอบแห้ง → การตรวจสอบด้วยกล้องจุลทรรศน์ การตรวจสอบด้วยกล้องจุลทรรศน์ของโลหะผสมไทเทเนียม Ti6Al4V แสดงในรูปที่ 2

ก) การขัดผิว    ข) การกัดผิว