A titánötvözet huzalok rajzolását befolyásoló tényezők
A titánból és titánötvözetből készült huzalokat széles körben használják olyan fontos területeken, mint a repülőgép-kötőelemek, 3C termékek, szemüvegkeretek, autóalkatrészek, orvosi műszerek és hegesztőrudak. Általában, ha a titán és titánötvözet huzalok átmérője 30-40%-kal nagyobb, mint a végtermék mérete, hideghúzást alkalmaznak a nagy méretpontosságú huzaltermékek előállításához.
A hideghúzási folyamat és a végtermék mikroszerkezetének szabályozása jelentős hatással van a titán és titánötvözet huzalok teljesítményére. A huzalhúzási teljesítményt befolyásoló fő tényezők a húzási hőmérsékleten és a húzási sebességen kívül a nyersanyag minősége, a szerszám paraméterei, a kenési feltételek és a húzási folyamat útvonala.
1. Nyersanyag minőség
Kémiai összetétel: A főbb kémiai elemek és szennyező elemek tartalma nem haladhatja meg a megengedett tartományt. Az olyan elemek, mint a hidrogén (H), oxigén (O), nitrogén (N), vas (Fe) és szilícium (Si), jelentős hatással lehetnek a titánra. A hidrogén például a titánötvözetekben hidrogénridegséget okozhat, ezért a gyártás során szigorú ellenőrzésre van szükség.
Felületi minőség: A huzal felületén nem lehetnek olyan hibák, mint például repedések, redők, hegek, fülek vagy leválás. Felületi hibák, például repedések és gyűrődések, különböző mértékben jelenhetnek meg az alapanyagban. Ezek a hibák repedéseket képezhetnek a felületen, a felszín alatt vagy a fém belsejében, amelyek tovább fejlődhetnek a húzási folyamat során, ami a szilárdság hirtelen csökkenéséhez vagy akár töréshez vezethet. A repedésekkel ellentétben a redők nem könnyen észlelhetők, mivel gyakran felületi oxidációs rétegek borítják őket, és a rajzolás során fennmaradhatnak.
2. Hőkezelési folyamat
A hideghúzás során a hőkezelési folyamat főként a huzal izzítását foglalja magában, amely magában foglalja a nyersanyag előkezelését, a deformáció utáni közbenső izzítást és a végső izzítást. Az előkezelés és a közbenső izzítás célja a munkakeményedés hatásainak csökkentése, a hajlékonyság növelése és a plaszticitás optimalizálása, így az anyag alkalmasabbá válik a húzási folyamat következő szakaszára.
3. Rajzszerszámok
A fémhúzó szerszámok általában cementált keményfémből (YK6, YK8) vagy gyémánt anyagokból készülnek. A cementált karbid volfrám-karbidból és kobaltból áll, a volfrám-karbid kemény és kopásálló, vázanyagként szolgál, míg a kobalt növeli az ötvözet szívósságát. A cementált keményfém szerszámokat széles körben használják különféle fémek és ötvözethuzalok húzására. A nagy keménységű és kopásállóságú gyémánt szerszámok drágábbak és nehezebben feldolgozhatók, ezért csak finom és ultrafinom huzalok húzására használják.
A szerszámfurat hosszirányú keresztmetszeti alakjától függően a szabványos húzószerszámok két formára oszthatók: ív alakú és kúpos matricák. Az előbbit jellemzően finom huzalokhoz, míg a kúpos matricákat általában csövekhez, rudakhoz és durva huzalokhoz használják. A húzás közbeni funkciójuktól függően a szerszámfuratok általában négy részre vannak osztva: bemeneti kúp (adagolózóna + kenési zóna), munkakúp, méretezési zóna és kilépőkúp.
4. Rajzolási folyamat
Átmenetenkénti csökkentés: A titánötvözetek szobahőmérsékleten alacsony hajlékonysággal rendelkeznek, a folyáshatár közel a szakítószilárdsághoz, ami magas hozamarányt eredményez. Fémes anyagok húzásakor az anyag szilárdságának a szerszámból való kilépés után nagyobbnak kell lennie, mint a szerszám belsejében lévő anyag folyáshatára, hogy elkerüljük a huzalszakadást. Ezért kerülni kell a húzásonkénti túlzott mértékű csökkentés vak követését.
Teljes csökkentés: A titánötvözet huzalok szilárdsága a teljes csökkentési sebességgel növekszik. Ennek főként az az oka, hogy a hidegalakítás mértékének növekedésével a fémszemcséken belül diszlokáció-sokszorozódás következik be, ami növeli az anyag képlékeny deformációval szembeni ellenállását. Ez munkakeményedéshez vezet, ami növeli a huzal szakító- és szakítószilárdságát. A túlzott munkakeményedés azonban csökkenti a huzal szívósságát, hajlítási és csavarási értékeit, súlyos esetekben pedig törékennyé válik, és nagyon alacsony hajlítási teljesítményt nyújt.
Húzási sebesség: A húzási sebesség döntő tényező a fémfeldolgozási gyártási folyamatban, és jelentős hatással van a deformált fém teljesítményére. Az alakváltozási sebesség az alakváltozás változásának sebességére vagy az időegység alatti relatív elmozdulási térfogatra vonatkozik. A titánötvözetek érzékenyek az alakváltozási sebességre, és a különböző alakváltozási sebességek jelentősen befolyásolják plaszticitásukat és alakváltozási teljesítményüket. Azonos húzási feltételek mellett a húzási sebesség növelése javíthatja a munka termelékenységét és energiát takaríthat meg, de biztosítani kell a huzal minőségét és a húzási folyamat gördülékenységét.
