Faktorer som påvirker tegningen av titanlegeringstråder
Tråder av titan og titanlegering er mye brukt i viktige felt som flyfester, 3C-produkter, brilleinnfatninger, bildeler, medisinske instrumenter og sveisestenger. Vanligvis, når diameteren på titan- og titanlegeringstråder er 30-40 % større enn den endelige produktstørrelsen, brukes kaldtrekking for å oppnå trådprodukter med høy dimensjonsnøyaktighet.
Kaldtrekkingsprosessen og mikrostrukturkontrollen av sluttproduktet har en betydelig innvirkning på ytelsen til titan- og titanlegeringstråder. Hovedfaktorene som påvirker trådtrekkingsytelsen, foruten trekktemperatur og trekkhastighet, inkluderer kvaliteten på råmaterialet, dyseparametere, smøreforhold og trekkprosessruten.
1. Råvarekvalitet
Kjemisk sammensetning: Innholdet av viktige kjemiske elementer og urenheter må ikke overskride det tillatte området. Elementer som hydrogen (H), oksygen (O), nitrogen (N), jern (Fe) og silisium (Si) kan ha en betydelig innvirkning på titan. For eksempel kan hydrogen forårsake hydrogensprøhet i titanlegeringer, så det kreves streng kontroll under produksjonen.
Overflatekvalitet: Trådoverflaten må ikke ha defekter som sprekker, folder, arr, ører eller delaminering. Overflatefeil som sprekker og folder kan forekomme i råvaren i varierende grad. Disse defektene kan danne sprekker på overflaten, undergrunnen eller inne i metallet, som kan utvikle seg videre under tegneprosessen, noe som fører til en kraftig reduksjon i styrke eller til og med brudd. I motsetning til sprekker er folder ikke lett oppdaget da de ofte er dekket av overflateoksidasjonslag og kan vedvare under tegning.
2. Varmebehandlingsprosess
Varmebehandlingsprosessen under kaldtrekking involverer i hovedsak gløding av ledningen, som inkluderer forbehandlingsgløding av råmaterialet, mellomgløding etter deformasjon og sluttgløding. Formålet med forbehandling og mellomgløding er å redusere effekten av arbeidsherding, øke duktiliteten og optimalisere plastisiteten, noe som gjør materialet mer egnet for neste trinn i tegneprosessen.
3. Tegning Dies
Metalltrekkematriser er vanligvis laget av sementert karbid (YK6, YK8) eller diamantmaterialer. Sementert karbid består av wolframkarbid og kobolt, med wolframkarbid som er hardt og slitesterkt, og tjener som skjelettmateriale, mens kobolt øker legeringens seighet. Sementert karbiddyser er mye brukt i tegning av forskjellige metaller og legeringstråder. Diamantdyser, med høy hardhet og slitestyrke, er dyrere og vanskeligere å bearbeide, og brukes derfor kun til å trekke fine og ultrafine ledninger.
Avhengig av den langsgående tverrsnittsformen til dysehullet, kan standard tegnematriser deles inn i to former: bueformede dyser og koniske dyser. Førstnevnte brukes vanligvis til fine ledninger, mens koniske dyser vanligvis brukes til rør, stenger og grove ledninger. Avhengig av deres funksjon under tegning, er dysehull generelt delt inn i fire seksjoner: inngangskonus (matingssone + smøresone), arbeidskonus, dimensjoneringssone og utgangskonus.
4. Tegneprosess
Reduksjon per pass: Titanlegeringer har lav romtemperatur duktilitet, med flytegrense nær strekkfasthet, noe som resulterer i et høyt flyteforhold. Når du trekker metalliske materialer, må styrken til materialet etter å ha gått ut av dysen være høyere enn flytegrensen til materialet inne i dysen for å forhindre brudd i tråden. Derfor bør blindt forfølge for store reduksjoner per passering i tegning unngås.
Total reduksjon: Styrken til titanlegeringstråder øker med den totale reduksjonshastigheten. Dette er hovedsakelig fordi når mengden av kald deformasjon øker, oppstår dislokasjonsmultiplikasjon i metallkornene, noe som øker materialets motstand mot plastisk deformasjon. Dette fører til arbeidsherding, som øker ledningens bruddkraft og strekkfasthet. Imidlertid reduserer overdreven arbeidsherding ledningens seighet, bøyning og vridningsverdier, og i alvorlige tilfeller blir den sprø, med svært lav bøyeevne.
Tegnehastighet: Tegningshastighet er en avgjørende faktor i produksjonsprosessen for metallbearbeiding og har en betydelig innvirkning på ytelsen til deformert metall. Tøyningshastighet refererer til endringshastigheten i deformasjon eller det relative forskyvningsvolumet per tidsenhet. Titanlegeringer er følsomme for tøyningshastighet, og forskjellige deformasjonshastigheter påvirker deres plastisitet og deformasjonsytelse betydelig. Under de samme tegneforholdene kan økning av tegnehastigheten forbedre arbeidsproduktiviteten og spare energi, men kvaliteten på ledningen og glattheten i tegneprosessen må sikres.
