Titaaniseoslankojen piirtämiseen vaikuttavat tekijät

Titaania ja titaaniseoslankoja käytetään laajalti tärkeillä aloilla, kuten ilmailu- ja avaruuskiinnittimissä, 3C-tuotteissa, silmälasien kehyksissä, autojen osissa, lääketieteellisissä instrumenteissa ja hitsaustangoissa. Yleensä kun titaanin ja titaaniseoslangan halkaisija on 30-40 % suurempi kuin lopputuotteen koko, kylmävetoa käytetään lankatuotteiden saamiseksi suurella mittatarkkuudella.

Kylmävetoprosessi ja lopputuotteen mikrorakenteen hallinta vaikuttavat merkittävästi titaanin ja titaaniseoslankojen suorituskykyyn. Tärkeimmät langanvedon suorituskykyyn vaikuttavat tekijät vetolämpötilan ja vetonopeuden lisäksi ovat raaka-aineen laatu, suutinparametrit, voiteluolosuhteet ja vetoprosessin reitti.

1. Raaka-aineen laatu

Kemiallinen koostumus: Tärkeimpien kemiallisten alkuaineiden ja epäpuhtauksien pitoisuus ei saa ylittää sallittua aluetta. Alkuaineet, kuten vety (H), happi (O), typpi (N), rauta (Fe) ja pii (Si), voivat vaikuttaa merkittävästi titaaniin. Esimerkiksi vety voi aiheuttaa vetyhaurautta titaaniseoksissa, joten tuotannon aikana vaaditaan tiukkaa valvontaa.

Pinnan laatu: Langan pinnassa ei saa olla vikoja, kuten halkeamia, taitoksia, arpia, korvia tai delaminaatiota. Pintavirheitä, kuten halkeamia ja taitoksia, voi esiintyä raaka-aineessa vaihtelevasti. Nämä viat voivat muodostaa halkeamia pintaan, pinnan alle tai metallin sisään, jotka voivat kehittyä edelleen vetoprosessin aikana, mikä johtaa voimakkaaseen lujuuden heikkenemiseen tai jopa rikkoutumiseen. Toisin kuin halkeamat, taitoksia ei ole helppo havaita, koska ne peittyvät usein pinnan hapetuskerroksilla ja voivat säilyä vedon aikana.

2. Lämpökäsittelyprosessi

Lämpökäsittelyprosessi kylmävedon aikana sisältää pääasiassa langan hehkutuksen, joka sisältää raaka-aineen esikäsittelyhehkutuksen, muodonmuutoksen jälkeisen välihehkutuksen ja loppuhehkutuksen. Esikäsittelyn ja välihehkutuksen tarkoituksena on vähentää työkarkaisun vaikutuksia, lisätä sitkeyttä ja optimoida plastisuus, jolloin materiaali soveltuu paremmin vetoprosessin seuraavaan vaiheeseen.

3. Piirustuslevyt

Metallinvetomuotit valmistetaan yleensä kovametallista (YK6, YK8) tai timanttimateriaalista. Sementtikarbidi koostuu volframikarbidista ja koboltista, ja volframikarbidi on kovaa ja kulutusta kestävää, ja se toimii rungon materiaalina, kun taas koboltti lisää seoksen sitkeyttä. Sementoituja kovametallimuotteja käytetään laajalti erilaisten metallien ja metalliseoslankojen vetämiseen. Timanttimuotit, joilla on korkea kovuus ja kulutuskestävyys, ovat kalliimpia ja vaikeammin prosessoitavia, joten niitä käytetään vain hienojen ja erittäin hienojen lankojen vetämiseen.

Muottireiän pitkittäispoikkileikkauksen muodosta riippuen standardivetomuotit voidaan jakaa kahteen muotoon: kaarimaiset ja kartiomaiset. Ensin mainittua käytetään tyypillisesti hienoja lankoja varten, kun taas kartiomaisia ​​suulakkeita käytetään yleisesti putkissa, tankoissa ja karkeissa langoissa. Vedon aikana suoritettavasta toiminnastaan ​​riippuen muotinreiät jaetaan yleensä neljään osaan: sisääntulokartio (syöttövyöhyke + voiteluvyöhyke), työkartio, mitoitusvyöhyke ja poistokartio.

4. Piirustusprosessi

Vähennys läpimenoa kohti: Titaaniseoksilla on alhainen huoneenlämpötilan sitkeys, ja myötölujuus on lähellä vetolujuutta, mikä johtaa korkeaan myötörajaan. Metallimateriaaleja vedettäessä materiaalin lujuuden tulee olla suuttimesta poistumisen jälkeen suurempi kuin suulakkeen sisällä olevan materiaalin myötöraja, jotta vältytään langan katkeamiselta. Siksi liiallisten vähennysten tavoittelua sokeasti vetoa kohti tulee välttää.

Kokonaisvähennys: Titaaniseoslankojen lujuus kasvaa kokonaisvähennysnopeuden myötä. Tämä johtuu pääasiassa siitä, että kylmämuodonmuutoksen lisääntyessä metallirakeiden sisällä tapahtuu dislokaatioiden lisääntymistä, mikä lisää materiaalin kestävyyttä plastista muodonmuutosta vastaan. Tämä johtaa työstökovettumiseen, mikä lisää langan murtovoimaa ja vetolujuutta. Liiallinen työkarkaisu vähentää kuitenkin langan sitkeys-, taivutus- ja vääntymisarvoja, ja vaikeissa tapauksissa se haurastuu ja taivutuskyky on erittäin alhainen.

Vetonopeus: Vetonopeus on ratkaiseva tekijä metallinkäsittelyn tuotantoprosessissa ja sillä on merkittävä vaikutus deformoituneen metallin suorituskykyyn. Venymänopeus tarkoittaa muodonmuutoksen muutosnopeutta tai suhteellista siirtymätilavuutta aikayksikköä kohti. Titaaniseokset ovat herkkiä venytysnopeudelle, ja erilaiset muodonmuutosnopeudet vaikuttavat merkittävästi niiden plastisuuteen ja muodonmuutoskykyyn. Samoissa vetoolosuhteissa vetonopeuden lisääminen voi parantaa työn tuottavuutta ja säästää energiaa, mutta langan laatu ja vetoprosessin sujuvuus on varmistettava.