Koje su karakteristike procesa hladne obrade šipki i žica od legure titana?

 

Karakteristike kristalne strukture legura titana rezultiraju daleko većom težinom hladne obrade u usporedbi s običnim ugljičnim čelicima i legurama bakra. Za titanske legure -tipa i + -tipa (razred 1,5. razred), broj operativnih kliznih sustava na sobnoj temperaturi je ograničen; deformacija lako stvara blizance i dovodi do visoke stope otvrdnjavanja. Iako legure titana imaju relativno bolju sposobnost hladnog oblikovanja, zapetljavanje dislokacija i ojačanje teksture i dalje se javljaju pod velikim deformacijama. Nepravilan odabir parametara hladnog rada može lako uzrokovati lom žice, ogrebotine na površini, pukotine izazvane zaostalim naprezanjem, pretjeranu anizotropiju mehaničkih svojstava i druge nedostatke.

 

 

1. Načela procesa

Hladno izvlačenje: Izradak se provlači kroz matricu pod vanjskom silom kako bi se postiglo smanjenje promjera i produljenje.

Hladno rotacijsko prešanje: visokofrekventno radijalno udaranje čekićima, pogodno za precizno smanjenje promjera šipki velikih dimenzija.

Hladno valjanje: Oblikovanje kompresijom valjaka, uglavnom se primjenjuje na dijelove posebnog oblika i žice male do srednje veličine.

 

2. Značajke materijala

Izraženo otvrdnjavanje radom. Smanjenje površine u jednom prolazu kreće se od 10% do 20%. Pretjerana deformacija uzrokuje lomljenje materijala i lijepljenje kalupa. + legure titana pokazuju jače otvrdnjavanje, dok legure titana daju bolju hladnu plastičnost.

 

Titan ima visoku površinsku aktivnost i sklon je hladnom zavarivanju i lijepljenju kalupa. Potrebna su posebna čvrsta maziva i prethodna obrada; sheme podmazivanja usmjerene na čelik ne mogu se izravno usvojiti.

Hladna deformacija proizvodi teksturu žice i dovodi do anizotropnih mehaničkih svojstava. Žarenje može samo oslabiti teksturu, a ne potpuno je ukloniti.

 

Nejednolika deformacija ostavlja zaostalo vlačno naprezanje, smanjujući otpornost na koroziju i učinak zamora. Srednje žarenje za smanjenje naprezanja mora se usvojiti za obradu u više prolaza.

 

 

1. Žitarice

Izvorna zrna s jednakom osovinom izdužena su i tvore vlaknaste mikrostrukture. Pod velikom deformacijom, izdužena zrna se fragmentiraju i stvaraju podzrna deformacije. Osim klizanja, heksagonalna blisko pakirana (HCP) -faza razvija deformacijske blizance, koji segmentiraju zrna i ometaju gibanje dislokacija.

 

2. Iščašenja

Hladna deformacija povećava gustoću dislokacija i proizvodi dislokacijske zaplete, dislokacijske stanice i podzrna, koji čine temeljni mehanizam hladnog obradnog ojačanja.

 

3. Faze

Deformacija -titanovih legura ostvaruje se klizanjem i udvostručenjem -faze. Hladna deformacija metastabilnih titanovih legura može izazvati → '' martenzitnu transformaciju, što utječe na čvrstoću i elastičnost. Stabilne -titanove legure deformiraju se uglavnom dislokacijskim klizanjem -faze i gotovo ne podliježu faznoj transformaciji.

 

 

1. Totalna hladna deformacija

Povećana hladna deformacija povećava čvrstoću i tvrdoću, ali smanjuje plastičnost legura titana.

Niska hladna deformacija: Slabo otvrdnuće, blagi porast čvrstoće, povoljna plastičnost, nisko zaostalo naprezanje i blaga tekstura. Prikladno za žice za pričvršćivanje visoke plastičnosti.

 

Umjerena hladna deformacija: Povećana čvrstoća i smanjeno istezanje; stvara se vlaknasta mikrostruktura i očita tekstura. Ovo je uobičajeni procesni put za žice od titana visoke čvrstoće.

 

Velika hladna deformacija: Masivno umnožavanje dislokacija dovodi do značajnog poboljšanja čvrstoće, praćeno pogoršanom plastičnošću i povećanom lomljivošću, kao i izraženim zaostalim naprezanjem i teksturom. Primjenjuje se samo za mali broj komponenti visoke čvrstoće i visoke elastičnosti, a gotovi proizvodi zahtijevaju dovoljno žarenja za smanjenje naprezanja.

 

2. Prolaz Dodjela i srednje žarenje

S obzirom na fiksnu ukupnu deformaciju, prolazi izvlačenja ili valjanja utječu na prinos proizvoda i jednolikost svojstava. Velika deformacija u jednom prolazu lako uzrokuje koncentraciju naprezanja i površinske pukotine. Deformacija malih deformacija u više prolaza u kombinaciji sa srednjim žarenjem olakšava otvrdnjavanje, olakšava oblikovanje i daje ujednačenija svojstva materijala.

Žarenje za oporavak: eliminira zaostalo naprezanje i djelomično vraća plastičnost uz malo smanjenje čvrstoće, uglavnom se koristi za smanjenje naprezanja gotovih proizvoda.

Rekristalizacijsko žarenje: Potpuno omekšava materijale za kasnije hladno izvlačenje. Pretjerano visoka temperatura ili produljeno vrijeme držanja uzrokuje grublje zrna, što smanjuje čvrstoću i učinak zamora. Žarenje titanovih legura provodi se u vakuumu ili inertnoj atmosferi kako bi se spriječila apsorpcija vodika i kisika, izbjegla vodikova krtost i pogoršanje žilavosti.

 

3. Kvaliteta površine i izvedba usluge

Ogrebotine, rupe i mikropukotine izazvane hladnom preradom imaju tendenciju da iniciraju zamorni lom i koroziju naprezanja. Izvedba zamora titanskih šipki i žica vrlo je osjetljiva na površinske nedostatke. Optimizirano podmazivanje i kontrola stanja matrice poboljšavaju stanje površine i produljuju vijek trajanja. Čak i manji površinski nedostaci mogu znatno smanjiti čvrstoću na zamor.

 

 

kvar	Glavni uzroci	Protumjere kontrole
Lom žice tijekom izvlačenja	Prekomjerna deformacija u jednom prolazu, akumulirano otvrdnjavanje radom, površinski defekti sirovina, neuspjeh podmazivanja, vodikova krtost	Smanjite redukciju u jednom prolazu; povećati srednje žarenje; polirati praznine za uklanjanje površinskih nedostataka; strogo kontrolirati sadržaj vodika
Površinsko grebanje i ljuštenje	Hladno zavarivanje i lijepljenje kalupa između titana i kalupa	Optimizirajte premaz prazne površine; usvojiti matrice od cementnog karbida; kontrola kuta konusa matrice i završne obrade površine
Pukotine izazvane zaostalim naprezanjem	Prekomjerno zaostalo vlačno naprezanje nakon višeprolazne deformacije	Provesti srednje žarenje za smanjenje naprezanja; kontrolirati brzinu hlađenja
Pretjerana anizotropija svojstava	Tekstura intenzivne deformacije	Razumno kontrolirajte ukupnu deformaciju; optimizirati režim žarenja; prilagodite početnu praznu teksturu ako je potrebno

 

Reference

[1] Zhou Zongyi. Status razvoja i metode ojačanja legura titana visoke čvrstoće [J]. Časopis Tehnološkog sveučilišta u Pekingu, 2022.

[2] Sun Xiaoping. Mehanizam evolucije mikrostrukture i teksture titanovih legura pod sinergističkom regulacijom valjanja-izvlačenja-žarenja-hlađenja [J]. Materijali i inženjerstvo rijetkih metala, 2025.

[3] Dong Jie. Učinci proizvodnih procesa medicinskih šipki visoke plastičnosti od legure titana TC4 na mikrostrukturu i svojstva [J]. Svijet metala, 2021.

 

 

Ruihang, kao izravni proizvođač proizvoda od titana, opskrbljuje sirovine optimalne kvalitete za vašu proizvodnju preciznih komponenti. Ako imate bilo kakvih potreba za kupnjom šipki/pločica od legure titana, slobodno nas kontaktirajte putem e-pošte:Sam.Rui@bjrh-titanium.com