来到一间实验室,秦军就看到一座座高压熔炉。
接着秦军的脸色变了变,因为其中有一些高压熔炉,居然是在启动状态。
“你们这边的高压熔炉,安不安全?”
“在这种密闭环境之中,如果出现安全事故,那可是灾难性的。”
秦汉讪讪的道:“我们只是做准备,就根本没有用过。”
“不要看好像启动了,其实就是试一试,做做压力测试。”
“现在的压力很小,等压力升上来,我们就进不来了。”
秦军无语,不过接着他就想起来,他们要想研发钛合金,确实差点有点远。
钛合金在航空、医疗等领域占据重要地位。
用处很大,很多人都知道好用。
但就算是一些大国,都没有这方面的投入,为什么?
因为难点太多了,这玩意需要钛,那就要提纯。
有了高纯钛,还需要合成合金,这又是一种麻烦。
这还没完,因为加工出合格的钛合金之后,就算是加工,也不是那么容易。
比如在加工过程中,存在温度集中、弹性变形等难点。
当然,秦军也知道一些解决办法。
毕竟这些信息,在后世根本就不算什么,到处流传。
像是使用冷却液、选择合适刀具等对策。
只有这样,才能解决钛合金加工难题,推动其广泛应用。
“你看,这就是我们通过特殊渠道,购买的钛合金。”
“我们检测过,性能实在是太优越了。”
“有标本,还有你给的不少技术资料,要做钛合金,我们还是有点信心的。”
“不要用那种眼神看我,我可没胡说,你给的技术资料,我们都深入学习过。”
“并且开过多次讨论会,最后确定,只要设备合适,我们也不是不能研发出优秀钛合金。”
秦军拿起一块钛合金,这玩意看着好像跟其他钢材也没有太大区别。
但是秦军知道,它优点太多了。
要是真能制造出钛合金,他肯定是要支持的!
他这边还没做出反应,秦汉就着急了。
“你就没发现好处?”
“这是金属啊!你看多轻巧?”
“这么轻的钢材,硬度还那么高,我们绝对不能放过。”
秦军无语,他说什么了?
轻巧、强度高及质感佳的性能优势,能做什么?
现在也许还看不出重要性,但是在三十年后,就知道用在哪里了。
因为这些性能,都有助提升智能手机的外观设计,及大幅降低机身重量。
所以钛合金有望成为消费电子材料创新趋势。
简单的说,就是这玩意,可以应用于高端智能手机的机身及结构件上。
用在车上什么的,秦军都不想提,因为这些用处,地球人都知道!
然而,钛合金难以加工的特性,一直困扰着工程技术人员。
“我们不说制造,就说加工难度,这一点你怎么解决?”
“我知道钛合金性能优越,那就打个比方。”
“我造出优秀的钛合金之后,你打算怎么用?”
“既然你了解过钛合金,那么应该想过这个问题吧?”
“如果没想过,那么我告诉你,不是有钛合金,就能用的。”
“有时候没有技术,就算有好东西,你都没法用,是不是感觉很可惜?”
秦汉的脸色变了变,但是他真上心了,也真懂。
钛合金加工难点可不少。
“其实钛合金的制造对于我们来说,并没有太大难度,就是要不要付出一些代价的问题。”
“只要下狠心,聚集一些人才、设备,慢慢来,总是会有收获的。”
“所以在我看来,研发钛合金的问题,反而不如想办法利用更加重要。”
秦汉稍微犹豫了一下道:“有问题,我们就解决问题嘛!”
秦军笑了:“那你给我说说,看看怎么解决?”
“我们就有刀具厂,钛合金加工的问题要是能解决,我们的刀具厂,没准还能掌握点核心技术。”
秦汉无奈的道:“你是说温度集中的问题吧?”
秦军道:“对,大多数钛合金的导热系数极低,仅为钢材的1/7,铝材的1/16,铜材的1/25。”
“因此,在切削过程中产生的热量不易散发,而是集中在切削区域。”
“这时刀尖温度可升至1000℃,导致刀具快速磨损、开裂,并产生积屑,缩短刀具寿命。”
“切削过程当中,本来就容易让刀具温度提升,从而造成刀具寿命减少。”
“而在钛合金上,这个问题格外重要。”
“切削高温集中在刀尖,散热困难,刀具易损。”
“高温还破坏了钛合金零件的表面完整性,降低了零件的几何精度。”
“之后会引发加工硬化现象,严重降低了其疲劳强度。”
秦汉可没有被吓到,他立即道:“你不是已经给出解决办法了吗?”
“既然问题集中,那我们就给它做冷却!”
“使用冷却液,降低切削高温,不是常规操作吗?”
“通常,非可溶性油冷却液,适用于低速重载切削,可溶性切削冷却液,适用于高速切削。”
“另外可使用低温切削法。”
“如使用液氮(-180℃)或液态CO2(-76℃)作为切削液。”
“这样能有效降低切削区温度,提高加工表面质量,延长刀具寿命。”
“之前你提出的冷装配,不是也需要液氮什么的吗?”
“这对于我们来说,不算难吧?”
秦军笑了,秦汉看来是真用心了。
“这还只是加工钛合金制品的一个难点。”
“这样的难点,可不少啊!”
秦汉喃喃自语的道:“我看过技术资料,自然知道这些。”
“比如弹性变形!”
“钛合金的弹性模量相对较低,例如我们买的这种TC4的弹性模量,仅为110Gpa。”
“而45钢为210Gpa!”
“303、304、316等不锈钢的弹性模量,也在200Gpa左右。”
“加工钛合金时,容易产生弹性变形。”
“尤其在加工薄壁或环形零件时,更为明显。”
“薄壁件在加工时,局部变形超出弹性范围,产生塑性变形,切削点材料的强度和硬度显著增加。”
“切削压力使工件产生弹性变形并回弹,增大了刀具与工件间的摩擦,产生额外热量,加剧了钛合金导热性差的问题。”
秦军笑了:“又说回来了,导热性变差,还是对于加工刀具有很大损害。”
“其实钛合金的很多性能,让人又爱又恨,比如亲和力强。”
“钛合金的亲和力较好,在车削和钻孔过程中,易形成长而连续的切屑。”
“这些切屑会缠绕刀具,并妨碍其功能。”
“切削深度过大时,易造成粘刀、烧刀或断裂。”
“可是,亲和力的优势,在许多领域都颇具价值。”
“例如在离子泵中,钛被用作阴极板。”
“当钛原子被溅射到阳极管的内壁时,它们能够吸附气体分子,从而创造出超高真空环境。”
“我们做研究的时候,有时候会用到真空炉。”
“当然,怎么制造真空炉另说,但是这也是一个制造超高真空环境的方法。”
“除此之外,还要解决振动的问题。”
“钛合金的弹性,在零件性能上可能有利。”
“但在切削过程中,却成为振动的主要原因。”
“加工钛合金产生的振动,是钢的10倍。”
“由于切削热集中在切削部分,会产生锯齿形切屑,导致切削功率波动。”
秦汉此时已经恢复正常:“你说的这些,其实都是加工刀具选择的问题。”
“我们既然有刀具厂,如果没法选,那么就有针对性的自己造。”
“选择不到合适的刀具,难道还制造不出来?”
“如果能选用恰当的切削刀具,就能显著提升加工效率。”
“由于钛合金的热量,主要依靠切削刃和冷却液来散发,而非像钢材那样通过切屑排出。”