Une analyse du processus de polissage des alliages de titane - Blog

Alliages de titaneprésentent une résistance mécanique élevée, une excellente résistance à la fatigue et une bonne résistance à l’oxydation. Cependant, ils présentent également des défis en matière d'usinage : ils sont chimiquement réactifs, sujets à l'oxydation, ont une faible conductivité thermique et présentent un faible module d'élasticité. Ces caractéristiques rendent les alliages de titane sensibles aux dommages thermiques, aux microfissures et à la déformation pendant le processus de polissage, ce qui impose des exigences plus élevées au processus de polissage.

Comparaison des trois processus de polissage traditionnels

1. Polissage mécanique

Principe : Grâce à l'action de micro-coupe et de roulement des particules abrasives, le matériau en saillie à la surface subit un écoulement plastique et remplit les creux, réduisant progressivement la rugosité de la surface.

Paramètres clés du processus :

Vitesse linéaire : 900 à 1 800 m/min (une vitesse trop élevée provoque une combustion ; une vitesse trop faible entraîne une efficacité insuffisante)

Pression de polissage : 0,3–0,5 MPa (une légère pression est la règle générale pour éviter une couche de déformation secondaire)

Vitesse de rotation : 700 à 900 tr/min (lors de l'utilisation de tampons de polissage en polyuréthane, des vitesses supérieures à 1 500 tr/min peuvent provoquer la cristallisation du tampon et le noircissement de la surface en titane)

Sélection des abrasifs : donnez la priorité aux abrasifs ultra-durs tels que le diamant et le nitrure de bore cubique (CBN) ; éviter le SiC (qui réagit facilement avec le titane)

Direction par passage : tournez de 90 degrés lors du changement de la taille des grains abrasifs pour faciliter l'inspection afin de savoir si les rayures du passage précédent ont été éliminées.

Rugosité de surface réalisable : Ra 0,01–0,05 μm (finition miroir, obtenue grâce à plusieurs passes de polissage fin) - Recherche de produits en titane

Avantages : Faible investissement en équipement, processus flexible, adapté aux pièces uniques ou aux petits lots, intuitif et contrôlable

Inconvénients : faible efficacité, intensité de travail élevée, cavités complexes difficiles d'accès, sujettes aux contraintes résiduelles et aux couches de déformation

2. Polissage chimique

Principe : En utilisant une solution chimique pour dissoudre préférentiellement les saillies microscopiques sur la surface (où la densité de courant est élevée et la dissolution est rapide), le processus permet d'obtenir un nivellement et une luminosité de la surface. Aucun équipement complexe n'est requis ; il s'agit d'un processus purement basé sur l'immersion-.

Systèmes de formulation typiques :

Système acide fluorhydrique-acide nitrique (courant traditionnel) : HF + HNO₃ + additifs ; obtient une finition brillante grâce à l'équilibre entre dissolution et passivation.

Système rapide à température ambiante : les nouvelles formulations peuvent obtenir un fini miroir-en 10 à 20 secondes, réduisant ainsi considérablement le temps de traitement.

Caractéristiques du processus :

Aucune alimentation électrique ou luminaires complexes requis ; équipement simple

Peut traiter des formes complexes, des cavités internes, des micro-pores et d'autres zones inaccessibles au polissage mécanique.

Vitesse de polissage rapide, adaptée au traitement par lots

Avantages : Investissement en équipement extrêmement faible, rendement élevé, bonne adaptabilité aux formes complexes et absence de contrainte mécanique

3. Polissage électrolytique (EP)

Principe : La pièce servant d'anode et un matériau insoluble de cathode, un courant continu est appliqué dans une solution électrolytique spécifique. Ce processus utilise l'effet de « dissolution sélective »-où la densité de courant est plus élevée et le taux de dissolution est plus rapide au niveau des saillies de surface microscopiques-pour obtenir un nivellement de surface et une finition brillante. Il s'agit d'un type de processus de finition électrochimique.

Rugosité de surface réalisable : Ra inférieur ou égal à 0,1 μm (norme ASTM B912), avec un miroir uniforme et cohérent-comme la finition makerstage.com

Avantages clés :

Aucune couche de déformation : la dissolution électrochimique pure ne produit aucune contrainte mécanique ni aucune couche de dégradation induite par le traitement-cela est particulièrement critique pour la préparation d'échantillons métallographiques ; le titane de haute-pureté doit être poli électrolytiquement pour éviter la déformation de la surface Chuanhe Truer

Excellente uniformité : les formes complexes, les cavités internes et les crevasses peuvent toutes être polies uniformément

Résistance à la corrosion améliorée : un film de passivation dense se forme sur la surface après le polissage, offrant une résistance à la corrosion nettement meilleure que le polissage mécanique

Haute efficacité : beaucoup plus rapide que le polissage mécanique pour le traitement par lots

Bonne reproductibilité : les résultats sont très cohérents une fois les paramètres fixés Struers

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