Фактори, влияещи върху изтеглянето на проводници от титанови сплави
Проводниците от титан и титанови сплави се използват широко във важни области като крепежни елементи за аерокосмическа техника, 3C продукти, рамки за очила, автомобилни части, медицински инструменти и пръти за заваряване. Обикновено, когато диаметърът на теловете от титан и титанови сплави е 30-40% по-голям от размера на крайния продукт, студеното изтегляне се използва за получаване на телени продукти с висока точност на размерите.
Процесът на студено изтегляне и контролът на микроструктурата на крайния продукт оказват значително влияние върху работата на титан и жици от титанови сплави. Основните фактори, влияещи върху производителността на изтегляне на тел, освен температурата на изтегляне и скоростта на изтегляне, включват качеството на суровината, параметрите на матрицата, условията на смазване и пътя на процеса на изтегляне.
1. Качество на суровината
Химичен състав: Съдържанието на основни химични елементи и примесни елементи не трябва да надвишава допустимите граници. Елементи като водород (H), кислород (O), азот (N), желязо (Fe) и силиций (Si) могат да окажат значително влияние върху титана. Например, водородът може да причини водородна крехкост в титанови сплави, така че е необходим строг контрол по време на производството.
Качество на повърхността: Повърхността на телта не трябва да има дефекти като пукнатини, гънки, белези, уши или разслояване. Повърхностни дефекти като пукнатини и гънки могат да се появят в суровината в различна степен. Тези дефекти могат да образуват пукнатини по повърхността, под повърхността или вътре в метала, които могат да се развият допълнително по време на процеса на изтегляне, което води до рязко намаляване на якостта или дори до счупване. За разлика от пукнатините, гънките не се откриват лесно, тъй като често са покрити от повърхностни окислителни слоеве и могат да останат по време на изтегляне.
2. Процес на топлинна обработка
Процесът на топлинна обработка по време на студено изтегляне включва главно отгряване на телта, което включва предварително отгряване на суровината, междинно отгряване след деформация и окончателно отгряване. Целта на предварителната обработка и междинното отгряване е да се намалят ефектите от работното втвърдяване, да се увеличи пластичността и да се оптимизира пластичността, правейки материала по-подходящ за следващия етап от процеса на изтегляне.
3. Щанци за рисуване
Металните изтеглящи матрици обикновено се изработват от циментиран карбид (YK6, YK8) или диамантени материали. Циментираният карбид се състои от волфрамов карбид и кобалт, като волфрамовият карбид е твърд и устойчив на износване и служи като скелетен материал, докато кобалтът увеличава якостта на сплавта. Щампите от циментиран карбид се използват широко при изтегляне на различни метали и сплави. Диамантените матрици с висока твърдост и устойчивост на износване са по-скъпи и трудни за обработка, поради което се използват само за изтегляне на фини и ултра фини проводници.
В зависимост от надлъжната форма на напречното сечение на отвора на матрицата, стандартните матрици за изтегляне могат да бъдат разделени на две форми: дъгообразни матрици и конусовидни матрици. Първият обикновено се използва за фини проводници, докато коничните матрици обикновено се използват за тръби, пръти и груби проводници. В зависимост от тяхната функция по време на изтегляне, отворите за матрица обикновено се разделят на четири секции: входен конус (зона на захранване + зона за смазване), работен конус, зона за оразмеряване и изходен конус.
4. Процес на рисуване
Намаляване на преминаване: Титаниевите сплави имат пластичност при ниска стайна температура, с граница на провлачване, близка до якостта на опън, което води до висок коефициент на провлачване. При изтегляне на метални материали, якостта на материала след излизане от матрицата трябва да бъде по-висока от границата на провлачване на материала вътре в матрицата, за да се предотврати счупване на проводника. Следователно трябва да се избягва сляпото преследване на прекомерни намаления на преминаване в чертежа.
Пълна редукция: Якостта на проводниците от титанова сплав се увеличава с общата степен на редукция. Това се дължи главно на факта, че с нарастването на степента на студена деформация се получава умножаване на дислокации в металните зърна, което увеличава устойчивостта на материала към пластична деформация. Това води до втвърдяване при работа, което увеличава силата на скъсване и якостта на опън на жицата. Въпреки това, прекомерното втвърдяване при работа намалява стойностите на якост, огъване и усукване на телта и в тежки случаи тя става крехка, с много ниска производителност на огъване.
Скорост на изтегляне: Скоростта на изтегляне е решаващ фактор в производствения процес на металообработка и има значително влияние върху работата на деформирания метал. Скоростта на деформация се отнася до скоростта на промяна на деформацията или относителния обем на изместване за единица време. Титановите сплави са чувствителни към скоростта на деформация и различните скорости на деформация значително влияят върху тяхната пластичност и деформационни характеристики. При същите условия на изтегляне, увеличаването на скоростта на изтегляне може да подобри производителността на труда и да спести енергия, но трябва да се гарантира качеството на телта и плавността на процеса на изтегляне.
