Havacılık Titanyum Alaşımları için İşleme Yöntemleri ve Yüzey Bütünlüğü Kontrol Teknolojisi

Talaş Kaldırma Karakteristikleri, Takımlar, Fikstürleme ve Kesme Parametrelerine Dayalı Titanyum Alaşımlı İşleme Süreçlerinin Analizi, Yüzey Bütünlüğü Kontrol Tekniklerine Giriş ile

Kıdemli Mühendis Huang Qiang

1. Giriş

Son yıllarda, havacılık imalat sanayinde titanyum alaşımlarına olan talep önemli ölçüde artmıştır. Titanyum alaşımları büyük uçaklarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Uçak ve motorlar için mükemmel bir imalat malzemesi olan titanyum alaşımları, yüksek yapısal mukavemet, hafiflik ve iyi korozyon direnci özelliklerine sahiptir. Titanyum alaşımlı malzemelerin işlenebilirliği genellikle işleme sonrası iş parçasının zayıf yüzey bütünlüğü ile sonuçlanır. Aşağıda, havacılık titanyum alaşımları için işleme yöntemleri ve yüzey bütünlüğü kontrol teknolojileri, işleme karakteristikleri, kesici takımlar, fikstür seçimi ve kesme parametreleri açısından tanıtılmaktadır.

2. Titanyum Alaşımlarının Özellikleri ve Uygulamaları

Havacılık endüstrisinde, titanyum alaşımları ağırlıklı olarak motor kompresör diskleri, içi boş fan kanatları, türbin diskleri ve kaplama kabukları gibi bileşenlerin yanı sıra büyük uçak iniş takımları, dış kanat kesitleri, gövde kaplamaları, kapılar, hidrolik sistemler ve arka gövde kesitleri gibi yapısal parçaların imalatında kullanılır. Şu anda, havacılık endüstrisinde titanyum alaşımlarının kullanım oranı %6'dan %15'in üzerine çıkmıştır. Boeing 777, %7–9 titanyum alaşımlı parça kullanır; yakıt tüketiminde %20'lik bir azalma elde etmek için, Boeing 787'nin belirli uçak parçalarında alüminyum alaşımların yerine titanyum alaşımların araştırılmasına yaklaşık 2 milyar RMB yatırım yapılmış ve bu da Boeing 787 uçak gövdesinde %15 titanyum alaşımı içeriği ile sonuçlanmıştır. Yerli büyük uçak projelerinde, titanyum alaşımlarının kullanımı bölgesel jet ARJ21'de %4,8'den, ana hat uçağı C919'da %9'un üzerine kademeli olarak artmıştır.

Havacılık alanında yapısal hafifletme ve yüksek mukavemete olan talepler, titanyum alaşımlarına giderek daha fazla bağımlı hale gelmektedir. Mukavemet ve yüksek sıcaklık performansı temelinde, titanyum alaşımları α titanyum alaşımları, β titanyum alaşımları, α+β titanyum alaşımları ve titanyum-alüminyum intermetalik bileşikler olarak sınıflandırılabilir; bunlardan α+β titanyum alaşımları (Ti6Al4V gibi) en yaygın olarak kullanılmaktadır. α titanyum alaşımları iyi termal kaynaklanabilirliğe ve güçlü oksidasyon direncine sahiptir, ancak ortalama tokluğa sahiptir; β titanyum alaşımları daha iyi dövülebilirliğe, soğuk şekillendirilebilirliğe ve ısıl işlemle güçlendirme yeteneğine sahiptir; α+β titanyum alaşımları iyi tokluğa sahiptir, kaynaklanabilir ve ısıl işlemle güçlendirilebilir ve iyi yorulma direncine sahiptir.

Ti6Al4V'nin malzeme bileşimi temel olarak Ti, Al, V, Fe, O, C, Si, Cu ve az miktarda N, H, B ve Y içerir. Titanyum alaşımları mükemmel kapsamlı mekanik özelliklere, düşük yoğunluğa ve iyi korozyon direencine sahiptir. Yüksek mukavemetli bir alaşım malzemesi olarak, havacılık motorları ve havacılık endüstrisinde sürekli olarak kullanım için teşvik edilmektedir. Ancak, titanyum alaşımlarının işlenmesi sırasında yüksek sıcaklıklar ve yüksek kesme kuvvetleri, işlenmiş yüzeyde şiddetli iş sertleşmesine yol açarak, takım aşınmasını artırır ve zayıf işlenebilirlik ile sonuçlanır. Bu faktörler, iyi yüzey kalitesi elde etmeye zararlıdır ve titanyum alaşımlı bileşenlerin ve motor performansının hizmet ömrünü etkiler. Aşağıda, Ti6Al4V'yi araştırma konusu olarak kullanarak ve üretim pratiğinde biriken deneyimi birleştirerek, titanyum alaşımlı parçalar için kesme performansı, işleme yöntemleri ve yüzey inceleme teknikleri tanıtılmaktadır.

3. Titanyum Alaşımlı İşleme Yöntemleri

3.1 Takım Seçimi

Titanyum alaşımlarını işlemek için kullanılan takım malzemeleri, iyi tokluk, sıcak sertlik, ısı dağılımı ve aşınma direnci gibi özelliklere sahip olmalıdır. Ayrıca, takımlar keskin kesme kenarları ve pürüzsüz bir yüzey gibi gereksinimleri karşılamalıdır. Titanyum alaşımlı malzemeleri işlerken, iyi termal iletkenliğe ve yüksek mukavemete sahip karbür takımlar tercih edilir, küçük bir talaş açısı ve büyük bir boşluk açısı ile. Takım ucunun yontulmasını ve kırılmasını önlemek için, uçtaki kesme kenarı yuvarlak bir geçişe sahip olmalıdır. Kesme kenarı, zamanında talaş kaldırmayı kolaylaştırmak ve talaş yapışmasını önlemek için işleme sırasında keskin tutulmalıdır.

Titanyum alaşımlarını işlerken, takım alt tabakası/kaplaması ile titanyum alaşımı arasındaki, takım aşınmasını hızlandıracak olan afinite reaksiyonlarını önlemek için, titanyum içeren karbürler ve titanyum bazlı kaplama takımlarından genellikle kaçınılır. Yılların üretim pratiği, titanyum içeren karbür takımların yapışmaya ve aşınmaya eğilimli olmasına rağmen, özellikle yüksek hızlı kesme sırasında, YG tipi karbür takımlardan önemli ölçüde daha iyi performans gösteren mükemmel anti-difüzyon aşınma yeteneğine sahip olduğunu göstermiştir.

Büyük küresel takım üreticileri, titanyum alaşımlı parçaların işlenmesi için özel olarak kesme uçları tanıtmıştır. Takım malzemeleri ve kaplama malzemelerindeki sürekli iyileştirmeler, titanyum alaşımlı malzemelerin kesme verimliliğini artırmış ve titanyum alaşım endüstrisinin gelişimini teşvik etmiştir. Örneğin, ISCAR'ın keskin kesme kenarlarına sahip IC20 uçları, titanyum alaşımlı iş parçalarını finisaj için uygundur. IC907 uçları, kaba ve yarı finisaj için uygun, aşınma direncini etkili bir şekilde artırır. SECO'nun titanyum alaşımlarını işlemek için kullandığı CP200 ve CP500, Fiziksel Buhar Biriktirme (PVD) teknolojisi kullanan yüksek sertlikte, ultra ince taneli uç malzemeleridir. Walter'ın TiCN, TiAlN, TiN ve Al₂O₃ kaplamalar kullanan WSM30, WSM20 ve WAM20'si, deformasyona ve aşınmaya karşı güçlü direnç sunar. Titanyum alaşımlı işleme için yaygın olarak kullanılan takımlar ve kaplamalar Tablo 1'de gösterilmektedir.

İstatistiklere göre, havacılık imalat sektörü büyük ölçüde ithal takımlara bağımlıdır ve titanyum alaşımları gibi işlenmesi zor malzemeler için bağımlılık daha da yüksektir. Bu nedenle, yerli takımların ve kaplama malzemelerinin geliştirilmesini ve uygulanmasını teşvik etmek, Çin'de titanyum alaşımlı işlemenin sorununu temelden çözmenin etkili bir yoludur.

3.2 Takım Aşınması ve Çözümleri

Titanyum alaşımlarını yüksek kesme hızlarında ve büyük kesme derinliklerinde işlerken, en yüksek kesme sıcaklığı noktasında talaş yüzeyinde (yanak aşınması) bir krater aşınması oluşur ve krater ile kesme kenarı arasında belirgin bir yüzey kalır. Aşınma ilerledikçe kraterin genişliği ve derinliği kademeli olarak genişler, kesme kenarının rijitliğini azaltır ve takımın kullanılmaya devam etmesi durumunda yontulmaya yol açabilir. Uç aşınmasının elektron mikrografları Şekil 1'de gösterilmektedir.

a) Yontulma olgusu ile krater aşınması.    b) Yanak aşınması

c) Birikmiş kenar

Titanyum alaşımlı işleme sırasında, uç ile iş parçası arasındaki şiddetli sürtünme, kesme kenarına yakın boşluk yüzeyinde aşınmaya neden olarak, sıfır boşluk açısına sahip küçük bir aşınma yüzeyi oluşturur, bu da yanak aşınması olarak bilinir. Ayrıca, titanyum alaşımlarının iş sertleşmesi nedeniyle, küçük kesme kenarındaki takım burnundaki kesme kalınlığı kademeli olarak azalır ve bu da kesme kenarının kaymasına neden olur, bu da boşluk yüzeyinde önemli aşınmaya yol açar.

Takım aşınması meydana geldikten sonra, talaş morfolojisi ve renginin yanı sıra, takım tezgahı kuvveti, sesi ve titreşimi gözlemleyerek, kesme hızı ve ilerleme hızı gibi kesme parametreleri ayarlanarak, anormal talaş yüzeyi aşınması kontrol edilebilir. Pozitif talaş açılı uç geometrileri kullanmak, aşınmaya dayanıklı uç malzemeleri veya kaplamalar seçmek, takım ömrünü iyileştirebilir.

Birikmiş kenar (BUE), titanyum alaşımlı işleme sırasında oluşmaya eğilimlidir. BUE kararlı olduğunda, kesme kenarı gibi davranarak takımı koruyabilir. Ancak, BUE belirli bir ölçüye ulaştığında, üst kısmı kesme kenarının ötesine uzanır ve gerçek çalışma talaş açısını artırır. BUE'nin birikmesi ve ayrılması, işleme doğruluğunu doğrudan etkiler. Titanyum alaşımının işlenmiş yüzeyine yapışan BUE parçaları, sert noktalar ve çapaklar oluşturarak yüzey kalitesini etkiler. BUE'nin düzensiz dökülmesi ve yeniden oluşması, kesme kuvvetinde dalgalanmalara neden olarak titreşime yol açar ve takım ömrünü etkiler. Titanyum alaşımlı kesmede BUE oluşumunu azaltmak veya önlemek için üretim pratiğinde kullanılan yaygın yöntemler şunlardır: kesme hızını artırmak, kesme derinliğini optimuma kademeli olarak artırmak; PVD kaplamalı uç malzemeleri kullanmak; yüksek basınçlı soğutma sistemleri kullanmak, vb.

Kesme işlemlerinde, titanyum alaşımlarının düşük plastisitesi nedeniyle, talaş ile talaş yüzeyi arasındaki temas alanı küçüktür ve takım aşınması esas olarak tornalama takımının talaş yüzeyinde meydana gelir. Bu nedenle, kesme uçları küçük bir talaş açısı ile seçilmelidir, tipik olarak 0° ila 5°. Küçük bir talaş açısı, talaş ile talaş yüzeyi arasındaki temas alanını etkili bir şekilde artırarak, kesme kenarına yakın yoğunlaşan ısının dağılmasına yardımcı olur. 5° ila 10°'lik bir boşluk açısı seçmek, takım ile parça arasındaki sürtünmeyi azaltabilir. Uç tabanı ile takım tutucu arasında V şeklinde bir temas yüzeyi kombinasyonu seçmek, sağlam bir sıkıştırma yapısı tasarımı, takım tutucunun sıkıştırma rijitliğini etkili bir şekilde iyileştirebilir, takım titreşimini ortadan kaldırabilir ve işlenmiş titanyum alaşımlı iş parçasının yüzey kalitesini iyileştirebilir.

3.3 Fikstür Seçimi

Titanyum alaşımlı iş parçalarını konumlandırıp sıkıştırırken, fikstürün sıkıştırma kuvveti ile iş parçası üzerindeki destek kuvveti arasındaki etkileşim, serbest durumda gerilme deformasyonuna neden olabilir. Titanyum alaşımlı işleme sırasında kesme kuvveti direnci önemlidir, bu nedenle proses sisteminin yeterli rijitliğe sahip olması gerekir. İş parçasının konumlandırma yapısı ve boyutları analiz edilmeli, kararlı ve güvenilir referans noktaları seçilmeli ve parça rijitliğini artırmak için gerekirse yardımcı destekler eklenmeli veya aşırı kısıtlama kullanılmalıdır. Titanyum alaşımları deformasyona eğilimli olduğundan, sıkıştırma kuvveti aşırı olmamalıdır; kararlı sıkıştırma kuvveti sağlamak için gerekirse bir tork anahtarı kullanılabilir. Ayrıca, titanyum alaşımlı parçaları konumlandırmak ve sıkıştırmak için fikstürler kullanırken, fikstürün konumlandırma yüzeyi ile iş parçasının konumlandırma yüzeyi arasında iyi bir uyum sağlayın ve fikstürün sıkıştırma kuvvetini iş parçasının destek kuvveti ile dengeleyin. Nispeten büyük sıkıştırma yüzeyleri için, konsantre basıncın neden olduğu deformasyonu önlemek için mümkün olduğunca dağıtılmış bir sıkıştırma yöntemi kullanılmalıdır. Fikstür kelepçelerinin sıkıştırma noktaları, titanyum alaşımlı kesme sırasında oluşan titreşimi azaltmak için iş parçasının işlenmiş yüzeyine mümkün olduğunca yakın olmalıdır.

Titanyum alaşımlı işlemede, kurşun, çinko, bakır, kalay, kadmiyum veya düşük erime noktalı metaller içeren fikstürlerin, ölçüm aletlerinin veya çeşitli geçici takımların kullanılması kesinlikle yasaktır. Titanyum alaşımı için kullanılan ekipman, fikstürler ve takımlar temiz ve kontaminasyonsuz tutulmalıdır. Titanyum alaşımlı iş parçaları, işleme işleminden sonra derhal temizlenmeli ve titanyum alaşım yüzeylerinde kurşun, çinko, bakır, kalay, kadmiyum, düşük erime noktalı metaller vb. kalıntılarına izin verilmemelidir. Titanyum alaşımlı iş parçalarını taşırken ve kullanırken, diğer malzemelerden yapılmış iş parçalarıyla karıştırmamak ve depolamamak için özel taşıma kapları kullanılmalıdır. İnce işlenmiş titanyum alaşım yüzeylerini incelerken ve temizlerken, yağ kontaminasyonunu ve parmak izlerini önlemek için temiz eldivenler giyin, bu da gerilme korozyon çatlaklarına neden olabilir ve titanyum alaşımlı iş parçasının hizmet performansını etkileyebilir.

3.4 Kesme Parametreleri

Titanyum alaşımları için ana kesme parametreleri kesme hızı, ilerleme hızı ve kesme derinliğidir ve kesme hızı, işlenebilirliğini etkileyen birincil faktördür. Titanyum alaşımlı iş parçalarının sabit dönme hızı kesimi ile sabit yüzey hızı kesimi arasındaki karşılaştırmalı testler, sabit dönme hızı kesiminin sabit yüzey hızı kesiminden daha kötü performans gösterdiğini göstermektedir. Kesme hızı vc = 60 m/dak, ilerleme hızı f = 0,127 mm/dev ve kesme derinliği ap = 0,05–0,1 mm olduğunda, titanyum alaşımları için, titanyum alaşım yüzeyinde nadiren sertleşmiş bir tabaka bulunur.

Sertleşmiş tabaka esas olarak finisajdan sonra iş parçası yüzeyinde göründüğünden, finisaj sırasında kesme derinliği çok büyük olmamalıdır, aksi takdirde önemli kesme ısısı üretecektir. Kesme ısısının birikmesi, titanyum alaşım yüzeyinin metalografik yapısında değişikliklere neden olabilir ve parça yüzeyinde kolayca sertleşmiş bir tabaka oluşturabilir. Aşırı küçük bir kesme derinliği, iş parçası yüzeyinde sürtünme ve ekstrüzyona neden olarak iş sertleşmesine yol açabilir. Bu nedenle, titanyum alaşımlı iş parçalarının işlenmesi sırasında, finisaj için kesme derinliği, takımın honlama (kenar hazırlığı) boyutundan büyük olmalıdır.

Titanyum alaşımları için ilerleme hızının seçimi ılımlı olmalıdır. İlerleme hızı çok küçükse, takım işleme sırasında sertleşmiş tabaka içinde keser ve bu da daha hızlı aşınmaya yol açar. İlerleme hızı, farklı takım burun yarıçaplarına göre seçilebilir. Finisaj genellikle daha küçük bir ilerleme hızı seçer, çünkü büyük bir ilerleme hızı kesme kuvvetlerini artırır, bu da takımın ısınmasına ve bükülmesine veya yontulmasına neden olur. Tablo 2, farklı takım türleri ve malzemeleri ile titanyum alaşımlarını kesmek için yaygın parametreleri göstermektedir.

3.5 Soğutma Sistemi

Titanyum alaşımlı kesmede kesme sıvısı gereksinimi düşük püskürtmedir. Titanyum alaşımlı işleme için yüksek basınçlı soğutma takımları seçilmelidir, makine tezgahı yüksek basınç pompası ile eşleştirilir, soğutma basıncı (60–150) × 10⁵ Pa'ya (yaklaşık 60–150 bar) ulaşabilir. Titanyum alaşımlarını işlemek için yüksek basınçlı soğutma takımları kullanmak, kesme hızını 2–3 kat artırabilir, takım ömrünü uzatabilir ve titanyum alaşım talaş morfolojisini iyileştirebilir. Titanyum alaşımlı işleme sırasında kesme sıvısı uygulandığında, kesme kuvveti titanyum alaşımının kuru kesimine kıyasla %5–%15 azalır, radyal kuvvet %10–%15 azalır, kesme sıcaklığı %5–%10 azalır ve işlenmiş titanyum alaşımının yüzey morfolojisi daha az masif yapışma ile daha iyidir, bu da daha yüksek yüzey kalitesi elde etmeye elverişlidir.

Şu anda kullanılan Trim E206 kimyasal emülsiyonu, %8 konsantre ve %92 saf sudan karıştırılmış, %7–%9 konsantrasyonu ile titanyum alaşımlı malzeme işleme işlemlerinde iyi işleme sonuçları elde eder ve tornalama, frezeleme ve taşlama işlemlerinde kullanılabilir. Trim E206, birikmiş kenar oluşumunu etkili bir şekilde kontrol eden özel katkı maddeleri içerir. Kesme sıvısı, kesme sıvısının kararlılığını artıran ve işleme sırasında taşımayı azaltan, kesme sıvısının kesme bölgesine girmesini kolaylaştıran küçük emülsifiye moleküller içerir. Ayrıca, Trim E206, yağ kontaminasyonuna karşı güçlü bir dirence sahiptir ve kesme sıvısından kalan kalıntılar suda ve çalışma sıvısında kolayca çözünür, ekipmanın ve işlenmiş parça yüzeylerinin temizliğini korumaya yardımcı olur.

4. Titanyum Alaşım Yüzey Bütünlüğü

4.1 Titanyum Alaşımlı Dövme Malzemelerin Mikroyapı İncelemesi

Titanyum alaşım mikroyapı incelemesi, malzemenin mikroyapısının morfolojik özelliklerini, dağılımını vb. gözlemlemek için, kazınmış bir titanyum alaşımlı parçanın yüzeyinin bir elektron mikroskobu altında incelenmesini içerir ve titanyum alaşımının metalografik yapısının ilgili standartlara ve çizim özelliklerine uygun olup olmadığını kontrol etmek için kullanılır. Titanyum alaşımlı dövmelerin mikroyapı incelemesi adımları şunlardır: dövmenin kaba işlenmesi → yüzey parlatma → yüzey kazıma → temizleme → kurutma → mikroskobik inceleme. Ti6Al4V titanyum alaşımının mikroskobik incelemesi Şekil 2'de gösterilmektedir.

a) Yüzey parlatma    b) Yüzey kazıma

c) Su ile durulama    d) Mikroskobik inceleme

Dövmenin kaba işlenmesinin amacı, α kabuğunu tamamen çıkarmaktır. Titanyum alaşım yüzeyi, tane boyutları 400#–800# olan alümina zımpara kağıdı kullanılarak parlatılır ve yüzey pürüzlülüğü Ra = 0,025 μm veya daha yüksek sınıf gereksinimlerini karşılamalıdır. Kazıma, %2 HF, %4 HNO₃ sulu çözeltisi olarak hazırlanan Kroll reaktifi kullanır. İstenen net yapı elde edilene kadar, parlatılmış titanyum alaşım yüzeyine uygun miktarda Kroll reaktifi uygulanır, ardından suda durulanır ve kurutulur. Titanyum alaşım yüzeyini incelemek için elde taşınır bir elektron mikroskobu kullanılır. Yapı %10–%50 birincil α içermelidir. Şekil 3'te gösterilen Ti6Al4V titanyum alaşımının mikroyapı morfolojisi, nitelikli bir metalografik yapıyı temsil eder.

a) β-dönüşümlü matriste birincil α       b) β tane sınırlarında kesintili α

c) β tanelerinde lamelli α

4.2 Titanyum Alaşımları İçin Mavi Anotlama Korozyon İncelemesi

Titanyum alaşımlı işleme sırasında, takımın yanak aşınması meydana geldiğinde, takımın darbe direnci kademeli olarak azalır ve bu da ekstrüzyon ve aşırı ısınma nedeniyle titanyum alaşımının işlenmiş yüzeyinde iş sertleşmesine yol açar. Mavi anotlama korozyon yöntemi, sertleşmeyi ve diğer kusurları tespit etmek için yaygın olarak kullanılır. Mavi anotlama korozyonundan sonra bir titanyum alaşımlı iş parçasının yüzeyi Şekil 4'te gösterilmektedir. Anotlanmış titanyum alaşımlı iş parçasının işlem sonrası çözülmesinden sonra, nitelikli bir oksit filminin rengi düzgün bir açık mavi olmalıdır (bkz. Şekil 4a). Korozyon incelemesinden sonra, iş sertleşmiş titanyum alaşımlı iş parçaları, koyu mavi bir yüzey (bkz. Şekil 4b) veya lokalize daha koyu alanlar (bkz. Şekil 4c) gösterir ve farklı alanlarda düzensiz renk dağılımı vardır.

a) Düzgün açık mavi      b) Koyu mavi      c) Lokalize koyu mavi

Mavi anotlama korozyonundan sonra, iş sertleşmesi gösteren parçalar için, titanyum alaşımını işlemek için kesici takım malzemesini, kaplamayı ve kesme açılarını ayarlama, takım yollarını ve kesme parametrelerini optimize etme gibi yöntemler kullanılarak iş sertleşmesi kontrol edilebilir ve ortadan kaldırılabilir.

4.3 Titanyum Alaşımlarının Yüzey Finisajı

Titanyum alaşımlı kompresör diskleri, göbekler, pervaneler, miller ve rotor ara parçalarından yüzey kusurlarını gidermek ve parça hizmet ömrünü iyileştirmek için, titanyum alaşımlı iş parçasındaki tüm mekanik işleme işlemleri tamamlandıktan sonra, yüzey finisajı için manuel flap disk finisajı kullanılabilir. Flap disk finisajı, Şekil 5'te gösterilen finisaj takımlarının kullanılmasını gerektirir: bir döner hava aracı (hız 18.000 rpm), bir parlatma mandreni ve alümina veya silisyum karbür aşındırıcı bez (özellik 10mm × 20mm, tane boyutu 120#).

a) Döner hava aracı       b) Parlatma mandreni        c) Aşındırıcı bez

Bir titanyum alaşımlı iş parçasının iç oluk finisajı Şekil 6'da gösterilmektedir. İyi finisaj sonuçları elde etmek için, aşağıdaki yöntemler kullanılabilir:

1. Alümina aşındırıcı bezi uzunlamasına katlayın ve parlatma mandreninin ön ucundaki sıkıştırma yuvasına sıkıca yerleştirin. Mandrenin dönme yönünün tersi yönde sıkın. Her iş parçasının yüzey alanını finisajladıktan sonra yeni bir aşındırıcı beze geçin (bkz. Şekil 6a).

2. Dönen aşındırıcı bez, titanyum alaşım yüzeyi üzerinde bir veya iki döngü boyunca gidip gelmeli, her döngü 10–30 saniye sürmeli ve yaklaşık 1,57 mm/s'lik bir gidip gelme hızına sahip olmalıdır (bkz. Şekil 6b).

3. Titanyum alaşımlı iş parçasının farklı yüzeylerini finisajlarken, döngüler arasında aşındırıcı bezi değiştirin. Manuel finisaj sırasında, dönen aşındırıcı bezin geçişini kontrol etmek için uygun bir durdurma anahtarı veya mekanik derinlik durdurma cihazı kullanın.a) Aşındırıcı bez montajı       b) Döner parlatma

5. Sonuç

Titanyum alaşımı tipik olarak işlenmesi zor bir malzemedir. İşleme sırasında yüksek kesme kuvvetleri, yüksek kesme sıcaklıkları ve şiddetli takım aşınması nedeniyle, makul takım malzemeleri ve uç geometrileri seçmek, titanyum alaşımlı işlemede birincil zorluktur. Ti içeren karbür takımlar iyi anti-difüzyon aşınma performansına sahiptir. Kesme sırasında, takım yüzeyinde aşınmayı engelleyebilen kararlı bir titanyum alaşım yapışma tabakası oluşur. Yerli takımların geliştirilmesiyle birlikte, titanyum alaşımlarının işleme verimliliği kademeli olarak iyileşmiş, işleme maliyetlerinden tasarruf sağlanmış ve motorların genel yerelleşmesinin gerçekleştirilmesinde olumlu bir rol oynamıştır. Üretim pratiğinde, titanyum alaşımlı işleme, teknoloji, ekipman, yönetim ve maliyet açısından mevcut kurumsal koşullara dayanmalıdır. Makul konumlandırma fikstürleri seçilmeli ve kesme parametreleri, yalnızca deneyime ve analojiye dayalı parametreler seçme kapsamlı işleme kavramından kademeli olarak uzaklaşarak, kuruluşun bilgi veri platformu kullanılarak optimize edilmelidir.

Titanyum alaşımlı dövmeler üzerinde mikroyapı incelemeleri yaparak, kabaca işlenmiş titanyum alaşımının metalografik yapısı karşılaştırılabilir ve değerlendirilebilir. Finisaj işleme, titanyum alaşım yüzeyindeki işleme ve malzeme kusurlarını etkili bir şekilde giderebilir, iş parçasının hizmet ömrünü iyileştirebilir. Mavi anotlama korozyon incelemesi, titanyum alaşımlı işleme sırasında meydana gelen iş sertleşmesi gibi kusurları etkili bir şekilde tanımlayabilir. İşlenmiş titanyum alaşımının yüzey bütünlüğünü etkili bir şekilde kontrol etmek, titanyum alaşımlı işleme kalitesini istikrara kavuşturmak ve titanyum alaşımlı iş parçalarının hizmet ömrünü iyileştirmek için büyük önem taşır.

Bu makale, AECC Xi'an Aero-Engine Ltd.'den Huang Qiang tarafından yazılan ve orijinal başlığı "Havacılık Titanyum Alaşımları İçin İşleme Yöntemleri ve Yüzey Bütünlüğü Kontrol Teknolojisi" olan, Metal İşleme (Soğuk İşleme), Sayı 7, 2021, sayfa 1–5'te yayınlanmıştır.