Understanding the Machinability of Titanium Alloy Components From a Range of Processing Routes to Inform Tooling Solutions for Next Generation Closed
从一系列加工路线了解钛合金部件的机械加工性,为下一代刀具解决方案提供信息 Closed
基本信息
- 批准号:2879613
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:英国
- 项目类别:Studentship
- 财政年份:2023
- 资助国家:英国
- 起止时间:2023 至 无数据
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Ti-6Al-4V is the workhorse titanium alloy for the aerospace industry and is also used in biomedical and high value applications where corrosion resistance, biocompatibility, fatigue performance and high strength to weight ratio are important. However, the machinability of the alloy is largely driven by the processing route and microstructure developed. Conventionally, the same tool insert material tends to be used for Ti-6Al-4V components, regardless of processing route. But with more emerging additive and sintering routes coming online, there is a need to understand the relationship between upstream processing on downstream machining response - in order to tailor tooling solutions for different processing routes. The aim of this project is to understand the effect of a range of different processing routes for Ti-6Al-4V on the machinability and tool wear. Ti-6Al-4V samples will be produced from both conventional forgings routes and emerging routes such as laser powder bed fusion, wire additive manufacturing and solid-state powder routes, such as field-assisted sintering technology and hot isostatic pressing. In addition, there is a need for scrap based feedstocks due to a move to sustainable closed-loop recycling of titanium alloys from aerospace into other sectors, such as automotive and offshore. You will study the effects of the underlying subsurface microstructure (and texture) generated by the varied upstream liquid and solid-state processing routes on the tool insert wear life and coating behaviour. The outputs of this research will determine optimum tooling solutions for a range of closed-loop processing and recycling routes. You have access to materials and be trained in processing equipment to enable you to produce a whole range of Ti-6Al-4V samples for subsequent machining studies at Sandvik Coromant's R&D facility in the UK. You will use a host of characterisation facilities in Sheffield and Manchester including state-of-the-art microscopes and surface profiling techniques. You will also spend time with researchers in Sandvik Coromant, UK and Sweden and carry out specialised analysis on the tool inserts and substrate material. The project will also incorporate thermodynamic modelling and basic coding to help with the mechanistic understanding of the tool/Ti6Al-4V interaction.
Ti-6Al-4V 是航空航天工业的主力钛合金,也用于生物医学和高价值应用,其中耐腐蚀性、生物相容性、疲劳性能和高强度重量比非常重要。然而,合金的切削加工性很大程度上取决于加工路线和开发的微观结构。传统上,无论加工路线如何,Ti-6Al-4V 部件往往使用相同的刀具刀片材料。但随着更多新兴增材和烧结路线的上线,有必要了解上游加工与下游加工响应之间的关系,以便为不同的加工路线量身定制刀具解决方案。该项目的目的是了解 Ti-6Al-4V 的一系列不同加工路线对可加工性和刀具磨损的影响。 Ti-6Al-4V 样品将通过传统锻造路线和新兴路线(如激光粉末床熔合、线材增材制造)和固态粉末路线(如现场辅助烧结技术和热等静压)生产。此外,由于钛合金从航空航天到汽车和海上等其他行业的可持续闭环回收,也需要以废料为基础的原料。您将研究不同上游液态和固态加工路线产生的底层地下微观结构(和纹理)对刀具刀片磨损寿命和涂层行为的影响。这项研究的成果将确定一系列闭环加工和回收路线的最佳工具解决方案。您可以获得材料并接受加工设备方面的培训,从而能够生产全系列的 Ti-6Al-4V 样品,以便在山特维克可乐满位于英国的研发工厂进行后续加工研究。您将使用谢菲尔德和曼彻斯特的一系列表征设施,包括最先进的显微镜和表面分析技术。您还将与英国和瑞典山特维克可乐满的研究人员一起度过时光,并对刀具刀片和基体材料进行专门分析。该项目还将结合热力学建模和基本编码,以帮助理解工具/Ti6Al-4V 相互作用的机理。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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