Phân tích các quy trình gia công hợp kim titan dựa trên đặc tính gia công, dụng cụ, đồ gá và thông số cắt, cùng với giới thiệu các kỹ thuật kiểm soát tính toàn vẹn bề mặt
Kỹ sư cao cấp Hoàng Cường
1. Giới thiệu
Trong những năm gần đây, nhu cầu về hợp kim titan trong ngành công nghiệp chế tạo hàng không đã tăng lên đáng kể. Hợp kim titan được sử dụng rộng rãi trong các máy bay lớn. Là một vật liệu chế tạo tuyệt vời cho máy bay và động cơ, hợp kim titan có đặc tính là độ bền kết cấu cao, trọng lượng nhẹ và khả năng chống ăn mòn tốt. Khả năng gia công của vật liệu hợp kim titan thường dẫn đến tính toàn vẹn bề mặt kém của phôi sau khi gia công. Dưới đây, các phương pháp gia công và công nghệ kiểm soát tính toàn vẹn bề mặt cho hợp kim titan hàng không vũ trụ được giới thiệu từ các khía cạnh đặc tính gia công, dụng cụ cắt, lựa chọn đồ gá và thông số cắt.
2. Đặc điểm và ứng dụng của hợp kim titan
Trong ngành hàng không, hợp kim titan chủ yếu được sử dụng để chế tạo các bộ phận như đĩa máy nén động cơ, cánh quạt rỗng, đĩa tuabin và vỏ, cũng như các bộ phận kết cấu như càng hạ cánh máy bay lớn, phần cánh ngoài, vỏ thân máy bay, cửa, hệ thống thủy lực và phần đuôi thân máy bay. Hiện nay, tỷ lệ sử dụng hợp kim titan trong ngành hàng không đã tăng từ 6% lên hơn 15%. Máy bay Boeing 777 sử dụng 7%–9% bộ phận hợp kim titan; để đạt được mức giảm 20% lượng tiêu thụ nhiên liệu, khoảng 2 tỷ RMB đã được đầu tư vào việc phát triển Boeing 787 đặc biệt để nghiên cứu thay thế hợp kim nhôm bằng hợp kim titan ở một số bộ phận của máy bay, dẫn đến hàm lượng hợp kim titan là 15% trong khung máy bay Boeing 787. Trong các dự án máy bay lớn trong nước, việc sử dụng hợp kim titan đã tăng dần từ 4,8% trong máy bay phản lực khu vực ARJ21 lên hơn 9% trong máy bay đường dài C919.
Nhu cầu về giảm trọng lượng kết cấu và độ bền cao trong lĩnh vực hàng không khiến nó ngày càng phụ thuộc vào hợp kim titan. Dựa trên độ bền và hiệu suất nhiệt độ cao, hợp kim titan có thể được phân loại thành hợp kim α titan, hợp kim β titan, hợp kim α+β titan và các hợp chất liên kim loại titan-nhôm, trong đó hợp kim α+β titan (như Ti6Al4V) được sử dụng rộng rãi nhất. Hợp kim α titan có khả năng hàn nhiệt tốt và khả năng chống oxy hóa mạnh, nhưng độ dẻo dai trung bình; hợp kim β titan có khả năng rèn tốt hơn, khả năng tạo hình nguội và khả năng tăng cường xử lý nhiệt; hợp kim α+β titan có độ dẻo dai tốt, có thể hàn và có thể được tăng cường bằng cách xử lý nhiệt, đồng thời có khả năng chống mỏi tốt.
Thành phần vật liệu của Ti6Al4V chủ yếu bao gồm Ti, Al, V, Fe, O, C, Si, Cu và một lượng nhỏ N, H, B và Y. Hợp kim titan có các tính chất cơ học toàn diện tuyệt vời, mật độ thấp và khả năng chống ăn mòn tốt. Là một vật liệu hợp kim có độ bền cao, chúng đã liên tục được quảng bá để sử dụng trong động cơ phản lực và ngành hàng không. Tuy nhiên, nhiệt độ cao và lực cắt lớn trong quá trình gia công hợp kim titan dẫn đến hiện tượng hóa bền nghiêm trọng trên bề mặt gia công, làm tăng thêm sự mài mòn dụng cụ và dẫn đến khả năng gia công kém. Những yếu tố này có hại cho việc đạt được chất lượng bề mặt tốt và ảnh hưởng đến tuổi thọ của các bộ phận hợp kim titan và hiệu suất động cơ. Dưới đây, sử dụng Ti6Al4V làm đối tượng nghiên cứu và kết hợp kinh nghiệm tích lũy trong thực tế sản xuất, hiệu suất cắt, phương pháp gia công và kỹ thuật kiểm tra bề mặt cho các bộ phận hợp kim titan được giới thiệu.
3. Phương pháp gia công hợp kim titan
3.1 Lựa chọn dụng cụ
Vật liệu dụng cụ để gia công hợp kim titan phải có các đặc tính như độ dẻo dai tốt, độ cứng nóng, tản nhiệt và khả năng chống mài mòn. Ngoài ra, dụng cụ phải đáp ứng các yêu cầu như cạnh cắt sắc bén và bề mặt nhẵn. Khi gia công vật liệu hợp kim titan, nên ưu tiên các dụng cụ cacbua có độ dẫn nhiệt tốt và độ bền cao, có góc trước nhỏ và góc sau lớn. Để ngăn ngừa sứt mẻ và gãy đầu dụng cụ, cạnh cắt ở đầu phải có chuyển tiếp tròn. Cạnh cắt phải được giữ sắc bén trong quá trình gia công để tạo điều kiện loại bỏ phoi kịp thời và tránh dính phoi.
Khi gia công hợp kim titan, để ngăn chặn các phản ứng ái lực giữa đế/lớp phủ dụng cụ và hợp kim titan, điều này sẽ đẩy nhanh quá trình mài mòn dụng cụ, các dụng cụ cacbua chứa titan và dụng cụ phủ gốc titan thường bị tránh. Nhiều năm thực tế sản xuất đã phát hiện ra rằng mặc dù các dụng cụ cacbua chứa titan dễ bị dính và mài mòn, nhưng chúng có khả năng chống mài mòn khuếch tán tuyệt vời, đặc biệt là trong quá trình cắt tốc độ cao, nơi hiệu suất của chúng tốt hơn đáng kể so với các dụng cụ cacbua loại YG.
Các nhà sản xuất dụng cụ lớn trên toàn cầu đã giới thiệu các insert cắt đặc biệt để gia công các bộ phận hợp kim titan. Những cải tiến liên tục trong vật liệu dụng cụ và vật liệu phủ đã nâng cao hiệu quả cắt của vật liệu hợp kim titan và thúc đẩy sự phát triển của ngành công nghiệp hợp kim titan. Ví dụ, insert IC20 của ISCAR, với các cạnh cắt sắc bén, phù hợp để hoàn thiện phôi hợp kim titan. Insert IC907 của nó cải thiện hiệu quả khả năng chống mài mòn, phù hợp để gia công thô và bán tinh. CP200 và CP500 của SECO để gia công hợp kim titan là vật liệu insert hạt siêu mịn, độ cứng cao sử dụng công nghệ lắng đọng hơi vật lý (PVD). WSM30, WSM20 và WAM20 của Walter, sử dụng lớp phủ TiCN, TiAlN, TiN và Al₂O₃, mang lại khả năng chống biến dạng và mài mòn mạnh mẽ. Các dụng cụ và lớp phủ thường được sử dụng để gia công hợp kim titan được hiển thị trong Bảng 1.
Theo thống kê, ngành chế tạo hàng không chủ yếu dựa vào các dụng cụ nhập khẩu và sự phụ thuộc thậm chí còn cao hơn đối với các vật liệu khó gia công như hợp kim titan. Do đó, việc thúc đẩy sự phát triển và ứng dụng các dụng cụ và vật liệu phủ trong nước là một cách hiệu quả để giải quyết về cơ bản vấn đề gia công hợp kim titan ở Trung Quốc.
3.2 Mài mòn dụng cụ và các giải pháp
Khi gia công hợp kim titan ở tốc độ cắt cao và chiều sâu cắt lớn, vết mòn miệng (mòn mặt sau) hình thành trên mặt trước ở điểm có nhiệt độ cắt cao nhất, với một dải phân biệt giữa miệng và cạnh cắt. Chiều rộng và chiều sâu của miệng dần dần mở rộng khi quá trình mài mòn diễn ra, làm giảm độ cứng của cạnh cắt, có khả năng dẫn đến sứt mẻ nếu dụng cụ tiếp tục được sử dụng. Ảnh hiển vi điện tử về mài mòn insert được hiển thị trong Hình 1.
a) Mòn miệng với hiện tượng sứt mẻ. b) Mòn mặt sau
c) Cạnh đắp
Trong quá trình gia công hợp kim titan, ma sát nghiêm trọng giữa insert và phôi gây ra mài mòn trên mặt sau gần cạnh cắt, tạo thành một dải mòn nhỏ với góc sau bằng không, được gọi là mòn mặt sau. Ngoài ra, do hiện tượng hóa bền của hợp kim titan, chiều dày cắt ở mũi dao trên cạnh cắt nhỏ dần dần giảm, khiến cạnh cắt bị trượt, điều này cũng dẫn đến mài mòn đáng kể trên mặt sau.
Sau khi mài mòn dụng cụ xảy ra, các thông số cắt như tốc độ cắt và tốc độ tiến dao có thể được điều chỉnh bằng cách quan sát hình thái và màu sắc của phoi, cũng như lực, âm thanh và độ rung của máy công cụ, để kiểm soát hiện tượng mòn mặt trước bất thường. Sử dụng hình học insert góc trước dương, chọn vật liệu hoặc lớp phủ insert chống mài mòn, có thể cải thiện tuổi thọ dụng cụ.
Cạnh đắp (BUE) dễ hình thành trong quá trình gia công hợp kim titan. Khi BUE ổn định, nó có thể bảo vệ dụng cụ bằng cách đóng vai trò là cạnh cắt. Tuy nhiên, khi BUE phát triển đến một mức độ nhất định, đỉnh của nó kéo dài ra ngoài cạnh cắt, làm tăng góc trước làm việc thực tế. Sự tích tụ và tách rời của BUE ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác gia công. Các mảnh BUE bám vào bề mặt gia công của hợp kim titan tạo thành các điểm cứng và gờ, ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt. Sự rụng và tái tạo không đều của BUE gây ra sự dao động trong lực cắt, dẫn đến rung động và ảnh hưởng đến tuổi thọ dụng cụ. Các phương pháp phổ biến trong thực tế sản xuất để giảm hoặc tránh sự hình thành BUE trong quá trình cắt hợp kim titan bao gồm: tăng tốc độ cắt, tăng dần chiều sâu cắt đến mức tối ưu; sử dụng vật liệu insert phủ PVD; sử dụng hệ thống làm mát áp suất cao, v.v.
Trong các hoạt động cắt, do độ dẻo thấp của hợp kim titan, diện tích tiếp xúc giữa phoi và mặt trước là nhỏ và mài mòn dụng cụ chủ yếu xảy ra trên mặt trước của dao tiện. Do đó, insert cắt nên được chọn với góc trước nhỏ, thường là 0° đến 5°. Góc trước nhỏ làm tăng hiệu quả diện tích tiếp xúc giữa phoi và mặt trước, giúp tản nhiệt tập trung gần cạnh cắt. Việc chọn góc sau từ 5° đến 10° có thể làm giảm ma sát giữa dụng cụ và bộ phận. Việc chọn kết hợp bề mặt tiếp xúc hình chữ V giữa đế insert và giá đỡ dụng cụ, một thiết kế cấu trúc kẹp chắc chắn, có thể cải thiện hiệu quả độ cứng kẹp của giá đỡ dụng cụ, loại bỏ rung động dụng cụ và cải thiện chất lượng bề mặt của phôi hợp kim titan đã gia công.
3.3 Lựa chọn đồ gá
Khi định vị và kẹp phôi hợp kim titan, sự tương tác giữa lực kẹp của đồ gá và lực đỡ trên phôi có thể gây ra biến dạng ứng suất ở trạng thái tự do. Khả năng chống lực cắt trong quá trình gia công hợp kim titan là đáng kể, vì vậy hệ thống quy trình phải có độ cứng đủ lớn. Cấu trúc định vị và kích thước của phôi cần được phân tích, chọn các điểm chuẩn ổn định và đáng tin cậy, đồng thời thêm các giá đỡ phụ hoặc sử dụng quá ràng buộc nếu cần để tăng độ cứng của bộ phận. Vì hợp kim titan dễ bị biến dạng, lực kẹp không nên quá lớn; có thể sử dụng cờ lê mô-men xoắn nếu cần để đảm bảo lực kẹp ổn định. Hơn nữa, khi sử dụng đồ gá để định vị và kẹp các bộ phận hợp kim titan, hãy đảm bảo sự phù hợp tốt giữa bề mặt định vị của đồ gá và bề mặt định vị của phôi và cân bằng lực kẹp của đồ gá với lực đỡ của phôi. Đối với các bề mặt kẹp tương đối lớn, nên sử dụng phương pháp kẹp phân tán càng nhiều càng tốt để tránh biến dạng do áp suất tập trung. Các điểm kẹp của kẹp đồ gá phải càng gần bề mặt gia công của phôi càng tốt để giảm rung động phát sinh trong quá trình cắt hợp kim titan.
Việc sử dụng đồ gá, dụng cụ đo hoặc các dụng cụ tạm thời khác có chứa chì, kẽm, đồng, thiếc, cadmi hoặc kim loại có điểm nóng chảy thấp bị nghiêm cấm đối với việc gia công hợp kim titan. Thiết bị, đồ gá và dụng cụ được sử dụng cho hợp kim titan phải được giữ sạch và không bị nhiễm bẩn. Phôi hợp kim titan phải được làm sạch ngay sau khi gia công và không được phép có cặn chì, kẽm, đồng, thiếc, cadmi, kim loại có điểm nóng chảy thấp, v.v. trên bề mặt hợp kim titan. Nên sử dụng các thùng chứa chuyển đặc biệt khi di chuyển và xử lý phôi hợp kim titan để tránh trộn lẫn và lưu trữ chúng với phôi của các vật liệu khác. Khi kiểm tra và làm sạch bề mặt hợp kim titan được gia công tinh, hãy đeo găng tay sạch để tránh nhiễm dầu và dấu vân tay, có thể gây ra nứt ăn mòn ứng suất và ảnh hưởng đến hiệu suất sử dụng của phôi hợp kim titan.
3.4 Thông số cắt
Các thông số cắt chính cho hợp kim titan là tốc độ cắt, tốc độ tiến dao và chiều sâu cắt, trong đó tốc độ cắt là yếu tố chính ảnh hưởng đến khả năng gia công của nó. Các thử nghiệm so sánh giữa cắt tốc độ quay không đổi và cắt tốc độ bề mặt không đổi của phôi hợp kim titan cho thấy rằng cắt tốc độ quay không đổi hoạt động kém hơn so với cắt tốc độ bề mặt không đổi. Khi tốc độ cắt vc = 60 m/phút, tốc độ tiến dao f = 0,127 mm/vòng và chiều sâu cắt ap = 0,05–0,1 mm đối với hợp kim titan, hiếm khi tìm thấy lớp hóa bền trên bề mặt hợp kim titan.
Vì lớp hóa bền chủ yếu xuất hiện trên bề mặt phôi sau khi hoàn thiện, chiều sâu cắt trong quá trình hoàn thiện không nên quá lớn, nếu không nó sẽ tạo ra nhiệt cắt đáng kể. Sự tích tụ nhiệt cắt có thể gây ra những thay đổi trong cấu trúc luyện kim của bề mặt hợp kim titan, dễ dàng tạo ra một lớp hóa bền trên bề mặt bộ phận. Chiều sâu cắt quá nhỏ có thể gây ra ma sát và ép trên bề mặt phôi, dẫn đến hóa bền. Do đó, trong quá trình gia công phôi hợp kim titan, chiều sâu cắt để hoàn thiện phải lớn hơn kích thước của độ mài của dụng cụ (chuẩn bị cạnh).
Việc lựa chọn tốc độ tiến dao cho hợp kim titan phải ở mức vừa phải. Nếu tốc độ tiến dao quá nhỏ, dụng cụ sẽ cắt trong lớp hóa bền trong quá trình gia công, dẫn đến mài mòn nhanh hơn. Tốc độ tiến dao có thể được chọn dựa trên các bán kính mũi dao khác nhau. Hoàn thiện thường chọn tốc độ tiến dao nhỏ hơn vì tốc độ tiến dao lớn làm tăng lực cắt, khiến dụng cụ nóng lên và uốn cong hoặc sứt mẻ. Bảng 2 cho thấy các thông số phổ biến để cắt hợp kim titan với các loại và vật liệu dụng cụ khác nhau.
3.5 Hệ thống làm mát
Yêu cầu về chất lỏng cắt trong quá trình cắt hợp kim titan là sương mù thấp. Nên chọn dụng cụ làm mát áp suất cao để gia công hợp kim titan, 配合机床高压泵, 冷却压力可达 (60–150) × 10⁵ Pa (khoảng 60–150 bar). Việc sử dụng các dụng cụ làm mát áp suất cao để gia công hợp kim titan có thể tăng tốc độ cắt lên 2–3 lần, kéo dài tuổi thọ dụng cụ và cải thiện hình thái phoi hợp kim titan. Khi sử dụng chất lỏng cắt trong quá trình gia công hợp kim titan, lực cắt giảm 5%–15% so với cắt khô hợp kim titan, lực hướng tâm giảm 10%–15%, nhiệt độ cắt giảm 5%–10% và hình thái bề mặt của hợp kim titan đã gia công tốt hơn với ít sự bám dính lớn hơn, có lợi cho việc thu được chất lượng bề mặt cao hơn.
Nhũ tương hóa học Trim E206 hiện đang được sử dụng, được trộn từ 8% chất cô đặc và 92% nước tinh khiết, với nồng độ 7%–9%, đạt được kết quả gia công tốt trong quá trình xử lý vật liệu hợp kim titan và có thể được sử dụng trong các hoạt động tiện, phay và mài. Trim E206 chứa các chất phụ gia đặc biệt kiểm soát hiệu quả sự hình thành của cạnh đắp. Chất lỏng cắt chứa các phân tử nhũ hóa nhỏ, cải thiện độ ổn định của chất lỏng cắt và giảm sự mang đi trong quá trình gia công, giúp chất lỏng cắt dễ dàng đi vào vùng cắt hơn. Ngoài ra, Trim E206 có khả năng chống nhiễm dầu mạnh và cặn từ chất lỏng cắt dễ hòa tan trong nước và chất lỏng làm việc, giúp duy trì độ sạch của thiết bị và bề mặt bộ phận đã gia công.
4. Tính toàn vẹn bề mặt hợp kim titan
4.1 Kiểm tra vi cấu trúc của phôi rèn hợp kim titan
Kiểm tra vi cấu trúc hợp kim titan liên quan đến việc kiểm tra bề mặt của một bộ phận hợp kim titan đã ăn mòn dưới kính hiển vi điện tử để quan sát các đặc điểm hình thái, sự phân bố, v.v., của vi cấu trúc của vật liệu, được sử dụng để kiểm tra xem cấu trúc luyện kim của hợp kim titan có tuân thủ các tiêu chuẩn và thông số kỹ thuật bản vẽ liên quan hay không. Các bước kiểm tra vi cấu trúc của phôi rèn hợp kim titan là: gia công thô phôi rèn → đánh bóng bề mặt → ăn mòn bề mặt → làm sạch → sấy khô → kiểm tra hiển vi. Kiểm tra hiển vi của hợp kim titan Ti6Al4V được hiển thị trong Hình 2.
a) Đánh bóng bề mặt b) Ăn mòn bề mặt
c) Rửa bằng nước d) Kiểm tra hiển vi
Mục đích của việc gia công thô phôi rèn là loại bỏ hoàn toàn lớp α. Bề mặt hợp kim titan được đánh bóng bằng giấy nhám alumina với kích thước hạt 400#–800#, và độ nhám bề mặt phải đạt Ra = 0,025 μm hoặc các yêu cầu cấp cao hơn. Ăn mòn sử dụng thuốc thử Kroll, được điều chế dưới dạng dung dịch nước 2% HF, 4% HNO₃. Một lượng thích hợp thuốc thử Kroll được bôi lên bề mặt hợp kim titan đã đánh bóng cho đến khi thu được cấu trúc rõ ràng mong muốn, sau đó rửa bằng nước và sấy khô. Kính hiển vi điện tử cầm tay được sử dụng để kiểm tra bề mặt hợp kim titan. Cấu trúc phải chứa 10%–50% α chính. Hình thái vi cấu trúc của hợp kim titan Ti6Al4V được hiển thị trong Hình 3 thể hiện cấu trúc luyện kim đủ tiêu chuẩn.
a) α chính trong ma trận biến đổi β b) α gián đoạn tại ranh giới hạt β
c) α dạng phiến trong hạt β
4.2 Kiểm tra ăn mòn anod hóa màu xanh lam cho hợp kim titan
Trong quá trình gia công hợp kim titan, khi mòn mặt sau của dụng cụ xảy ra, khả năng chống va đập của dụng cụ dần dần giảm, dẫn đến hóa bền trên bề mặt gia công của hợp kim titan do ép và quá nhiệt. Phương pháp ăn mòn anod hóa màu xanh lam thường được sử dụng để phát hiện hiện tượng hóa bền và các khuyết tật khác. Bề mặt của phôi hợp kim titan sau khi ăn mòn anod hóa màu xanh lam được hiển thị trong Hình 4. Sau khi xử lý sau khi hòa tan phôi hợp kim titan đã anod hóa, màu của lớp màng oxit đủ tiêu chuẩn phải là màu xanh lam nhạt đồng nhất (xem Hình 4a). Phôi hợp kim titan đã hóa bền, sau khi kiểm tra ăn mòn, cho thấy bề mặt màu xanh lam đậm (xem Hình 4b) hoặc các vùng tối hơn cục bộ (xem Hình 4c), với sự phân bố màu không đồng đều trên các khu vực khác nhau.
a) Xanh lam nhạt đồng nhất b) Xanh lam đậm c) Xanh lam đậm cục bộ
Sau khi ăn mòn anod hóa màu xanh lam, đối với các bộ phận có hiện tượng hóa bền, các phương pháp như điều chỉnh vật liệu dụng cụ cắt, lớp phủ và góc cắt để gia công hợp kim titan, tối ưu hóa đường dẫn dụng cụ và thông số cắt, có thể được sử dụng để kiểm soát và loại bỏ hiện tượng hóa bền.
4.3 Hoàn thiện bề mặt hợp kim titan
Để loại bỏ các khuyết tật bề mặt khỏi đĩa máy nén, trung tâm, cánh quạt, trục và vòng đệm rôto hợp kim titan và cải thiện tuổi thọ của bộ phận, sau khi hoàn thành tất cả các hoạt động gia công cơ khí trên phôi hợp kim titan, có thể sử dụng hoàn thiện bề mặt bằng đĩa nắp thủ công. Hoàn thiện đĩa nắp yêu cầu sử dụng các dụng cụ hoàn thiện được hiển thị trong Hình 5: một dụng cụ khí quay (tốc độ 18.000 vòng/phút), một trục gá đánh bóng và vải mài alumina hoặc silicon carbide (thông số kỹ thuật 10mm × 20mm, hạt 120#).
a) Dụng cụ khí quay b) Trục gá đánh bóng c) Vải mài
Hoàn thiện rãnh bên trong của phôi hợp kim titan được hiển thị trong Hình 6. Để đạt được kết quả hoàn thiện tốt, có thể sử dụng các phương pháp sau:
Gấp vải mài alumina theo chiều dọc và lắp chặt vào khe kẹp ở đầu trước của trục gá đánh bóng. Siết chặt nó theo hướng ngược với hướng quay của trục gá. Thay bằng một miếng vải mài mới sau khi hoàn thiện mỗi khu vực bề mặt phôi (xem Hình 6a).
Vải mài quay phải chuyển động qua lại trên bề mặt hợp kim titan trong một hoặc hai chu kỳ, mỗi chu kỳ kéo dài 10–30 giây, với tốc độ chuyển động qua lại khoảng 1,57 mm/s (xem Hình 6b).
Khi hoàn thiện các bề mặt khác nhau của phôi hợp kim titan, hãy thay vải mài giữa các chu kỳ. Trong quá trình hoàn thiện thủ công, hãy sử dụng cờ lê dừng thích hợp hoặc thiết bị dừng độ sâu cơ học để kiểm soát sự đi qua của vải mài quay.a) Lắp đặt vải mài b) Đánh bóng quay
5. Kết luận
Hợp kim titan là một vật liệu khó gia công điển hình. Do lực cắt cao, nhiệt độ cắt cao và mài mòn dụng cụ nghiêm trọng trong quá trình gia công, việc lựa chọn vật liệu dụng cụ và hình học insert hợp lý là thách thức chính trong gia công hợp kim titan. Các dụng cụ cacbua chứa Ti có hiệu suất chống mài mòn khuếch tán tốt. Trong quá trình cắt, một lớp bám dính hợp kim titan ổn định hình thành trên bề mặt dụng cụ, có thể ức chế sự mài mòn. Với sự phát triển của các dụng cụ trong nước, hiệu quả gia công hợp kim titan đã dần được cải thiện, tiết kiệm chi phí gia công và đóng một vai trò tích cực trong việc hiện thực hóa sự nội địa hóa tổng thể của động cơ. Trong thực tế sản xuất, gia công hợp kim titan nên dựa trên các điều kiện hiện có của doanh nghiệp về công nghệ, thiết bị, quản lý và chi phí. Nên chọn đồ gá định vị hợp lý và các thông số cắt nên được tối ưu hóa bằng cách sử dụng nền tảng dữ liệu thông tin của doanh nghiệp, dần dần rời xa khái niệm gia công rộng rãi về việc chọn thông số chỉ dựa trên kinh nghiệm và sự tương tự.
Bằng cách tiến hành kiểm tra vi cấu trúc trên phôi rèn hợp kim titan, cấu trúc luyện kim của hợp kim titan được gia công thô có thể được so sánh và đánh giá. Gia công hoàn thiện có thể loại bỏ hiệu quả các khuyết tật gia công và vật liệu trên bề mặt hợp kim titan, cải thiện tuổi thọ của phôi. Kiểm tra ăn mòn anod hóa màu xanh lam c
