CNC 加工中的钛与不锈钢

CNC 加工中的不锈钢与钛
杰克·莱 CNC加工专家

专长于 CNC铣削, CNC车削, 3D打印, 聚氨酯铸造, 和 钣金加工 服务。


数控加工 是一种与多种金属材料高度兼容的制造工艺。在这些材料中,不锈钢和钛是创建定制零件或原型时最常用的两种材料。这两种材料用途广泛,外观相似。您可以在我们周围的许多不同应用中找到由不锈钢和钛制成的产品。不锈钢经常用于炊具、消费品、建筑、船舶等。另一方面,钛的重量要轻得多,常用于 医疗设备, 体育用品, 自行车, 汽车和航空航天工业。但是,您应该为您的 CNC 加工项目选择这两种流行金属中的哪一种?

在本文中,我们将从多个角度深入分析不锈钢和钛在 CNC 加工过程中的区别,以指导您为您的项目选择最佳材料。

钛与不锈钢的区别对照表

钛和不锈钢具有截然不同的卓越品质,可以将它们彼此区分开来。为了帮助澄清这种比较,我们将阐述使这两种金属彼此区分开来的大量特性。这些特性包括不同的方面,例如它们的元素组成、它们的抗腐蚀、导电和导热的能力、它们的熔点、它们的硬度、它们的重量以及其他值得探索的方面。

财产不锈钢结论
耐用性它是一种更轻、更耐腐蚀的金属,也比不锈钢更耐高温和热冲击它比钛更耐刮擦和凹痕,并且由于其无孔表面而更易于维护钛和不锈钢都是高度耐用的金属,它们之间的选择取决于具体应用
成本价由于其较高的加工和生产成本,它往往比不锈钢更贵它通常是一种广泛用于制造业的节省成本的解决方案钛是医疗和航空航天等关键应用的理想选择,当预算是先决条件时,不锈钢是首选
硬度它形成坚硬的氧化层,可抵抗大多数力,具有高强度重量比其硬度取决于所使用的合金成分和制造工艺钛和不锈钢都是用于恶劣环境的坚固耐用的金属
重量其密度约为 4.51 g/cm³其密度约为 7.9 g/cm³钛比同体积的钢轻约40%
耐腐蚀性能由于氧化层的形成,它以在广泛的自然和人工环境中具有出色的耐腐蚀性而闻名由于其铬含量形成钝化膜,因此具有中等耐腐蚀性在某些环境和条件下,不锈钢比钛更容易腐蚀
电导率其电导率约为 3.1 x 10^6 西门子/米范围从 1.45 x 10^6 到 2.5 x 10^6 西门子/米,具体取决于不锈钢的具体等级不锈钢通常是比钛更好的电导体
导热系数其导热系数约为22 W/(m*K)取决于其成分,对于奥氏体不锈钢,范围从 14.4 W/(m*K) 到 72 W/(m*K)通常,由于不锈钢的传热阻力更大,因此与钛相比,不锈钢的导热系数较低
熔点它的熔点为 1,668°C (3034°F)它的熔点通常为 1,400-1,500°C (2,552-2,732°F)与不锈钢相比,钛具有更高的熔点
可加工性弹性模量低,加工难度大,易弯曲变形它具有更高的弹性模量和更低的粘附刀具的倾向,使其更易于加工一般来说,由于强度和硬度较低,不锈钢比钛更容易加工
成型性由于其较低的延展性和加工硬化倾向,它的可成形性低于不锈钢它是一种延展性和可延展性的金属,因此可以很容易地制成各种形状而不会断裂或开裂通常,不锈钢比钛更容易加工并且具有更好的成型性
可焊性它具有高熔点和对氧气的高反应性,因此难以焊接它对氧气的反应性较低,其可焊性取决于所使用的特定合金总体而言,钛的可焊性比不锈钢更具挑战性
屈服强度它被认为是每单位质量最强的金属之一,因为它在密度只有不锈钢一半的情况下表现出与不锈钢相似的强度根据合金元素的不同,不锈钢的屈服强度从 25 MPa 到 2500 MPa 不等对于需要整体强度的项目,不锈钢是更好的选择,而当需要单位质量的强度时,钛是首选
抗拉强度商业纯钛的抗拉强度范围为 240-410 MPa(兆帕),而一些高强度合金的抗拉强度可达 1,400 MPa不锈钢的抗拉强度通常在 515-827 MPa 之间,具体取决于不锈钢的等级和类型不锈钢的抗拉强度普遍高于钛
剪切强度钛的剪切强度范围约为 300 至 580 MPa(43,500 至 84,000 psi) 不锈钢的典型剪切强度范围为 400 至 800 MPa(58,000 至 116,000 psi)不锈钢的抗剪切载荷能力高于钛
外观/颜色钛在自然状态下呈银灰色不锈钢具有更像银色或灰白色的色调不锈钢在涂层或抛光后仍会呈现金属般的光泽,而钛的自然颜色始终可见
应用高比强度
优异的耐腐蚀性
对极端温度具有高度弹性
用途广泛  
耐腐蚀性强
高强度
耐久性好
钛:航空航天、工业、建筑、消费、珠宝、医疗行业、核废料储存;
不锈钢:建筑、造纸、纸浆和生物质转化、化学品和石化加工、食品和饮料、能源、枪支、汽车、医疗、3D 打印
CNC加工钛零件
CNC加工不锈钢零件

如何为您的 CNC 加工项目选择合适的材料:不锈钢还是钛?

各种钛和不锈钢合金已在 CNC 加工领域得到广泛应用。要深入分析这两种材料在加工过程中的表现,您可以参考此处提供的比较表。您也可以前往我们的页面详细信息 不锈钢加工钛加工服务 以获得更全面的细节。

不锈钢
合金一级钛
钛 2 级
5级钛(TC4、Ti6Al4v)
不锈钢303
不锈钢304
不锈钢316
不锈钢 416
不锈钢 17-4PH
不锈钢15-5
优点高比强度
优异的耐腐蚀性
高工作温度
低热膨胀无毒
良好的耐热性
耐腐蚀性强
高强度和韧性
缺点成本高
加工困难
低弹性
容易变形
磁性限制了它们的使用
难以塑形或弯曲
比具有类似特性的其他材料更重
公差这取决于所需的效果和使用的钛。可以实现 ±0.005 英寸(±0.13 毫米)的公差。它取决于所需的效果和使用的确切合金。可以实现 ±0.005 英寸(±0.13 毫米)的公差。
壁厚最小壁厚为 ±0.03 英寸(±0.8 毫米)。最小壁厚为 ±0.03 英寸(±0.8 毫米)。
零件尺寸这主要取决于可用的机器和零件几何形状。这主要取决于可用的机器和零件几何形状。
表面处理机加工、表面硬化、阳极氧化。作为机加工,粉末涂层,喷砂。

结论

不锈钢和钛是数控加工中常用的材料。它们存在于各个行业,其众多合金都具有非凡的品质。这些合金几乎可以承受每 CNC加工方式 一旦使用了合适的设备和参数。使用合适的不锈钢和钛合金需要全面掌握它们的特性、加工环境、预期功能和其他重要因素。

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