Kokios yra titano lydinio strypų ir laidų šaltojo apdirbimo proceso ypatybės?

 

Titano lydinių kristalinės struktūros charakteristikos lemia daug didesnius šaltojo apdorojimo sunkumus, palyginti su įprastu angliniu plienu ir vario lydiniais. Skirta -titano ir + -tipo titano lydiniams (1 klasė,5 klasė), veikiančių slydimo sistemų skaičius kambario temperatūroje yra ribotas; dėl deformacijos lengvai susidaro dvyniai ir atsiranda didelis kietėjimo greitis. Nors titano lydiniai pasižymi santykinai geresniu formavimu šaltuoju būdu, išnirimas ir tekstūros sutvirtėjimas vis tiek atsiranda esant didelei deformacijai. Netinkamas šalto apdirbimo parametrų parinkimas gali lengvai sukelti vielos lūžimą, paviršiaus įbrėžimus, likutinio įtempimo sukeltus įtrūkimus, pernelyg didelę mechaninių savybių anizotropiją ir kitus defektus.

 

 

1. Proceso principai

Šaltasis tempimas: ruošinys ištraukiamas per štampą veikiant išorinei jėgai, kad būtų sumažintas skersmuo ir pailgėjimas.

Šaltasis rotacinis smigimas: aukšto dažnio radialinis plaktukas, tinkamas didelio dydžio strypų skersmens tikslumui sumažinti.

Šaltasis valcavimas: formavimas suspaudžiant ritinius, dažniausiai naudojamas specialios formos detalėms ir mažoms ir vidutinio dydžio vieloms.

 

2. Medžiagos savybės

Ryškus darbo grūdinimas. Vienkartinio praėjimo ploto sumažinimas svyruoja nuo 10% iki 20%. Dėl pernelyg didelės deformacijos medžiaga lūžta ir prilimpa. + titano lydiniai stipriau kietėja, o titano lydiniai užtikrina geresnį plastiškumą šaltai.

 

Titanas turi didelį paviršiaus aktyvumą ir yra linkęs šaltai suvirinti ir prilipti. Reikalingi specialūs kietieji tepalai ir ruošinio paruošimas; į plieną orientuotų tepimo schemų negalima tiesiogiai pritaikyti.

Šalta deformacija sukuria vielos tekstūrą ir suteikia anizotropines mechanines savybes. Atkaitinimas gali tik susilpninti tekstūrą, o ne visiškai ją panaikinti.

 

Dėl nevienodos deformacijos lieka liekamasis tempimo įtempis, todėl sumažėja atsparumas korozijai ir nuovargis. Daugkartiniam apdorojimui turi būti taikomas tarpinis atkaitinimas sumažinant įtampą.

 

 

1. Grūdai

Originalūs lygiašiai grūdeliai pailgėja, kad susidarytų pluoštinės mikrostruktūros. Esant didelei deformacijai, pailgi grūdeliai suskaido ir sukuria deformacinius subgrūdus. Be slydimo, šešiakampėje uždaroje (HCP) fazėje susidaro deformaciniai dvyniai, kurie segmentuoja grūdelius ir trukdo dislokaciniam judėjimui.

 

2. Išnirimai

Dėl šalčio deformacijos padidėja dislokacijos tankis ir susidaro išnirimo raizginiai, išnirimo ląstelės ir subgrūdeliai, kurie yra pagrindinis šalto apdirbimo stiprinimo mechanizmas.

 

3. Fazės

-Titano lydinių deformacija realizuojama slydimo ir -fazės susijungimo būdu. Šalta metastabiliojo titano lydinių deformacija gali sukelti → '' martensitinę transformaciją, kuri turi įtakos stiprumui ir elastingumui. Stabilūs titano lydiniai deformuojasi daugiausia dėl fazės slydimo ir beveik nevyksta fazės transformacijos.

 

 

1. Visiška šaltoji deformacija

Padidėjusi šalčio deformacija padidina stiprumą ir kietumą, tačiau sumažina titano lydinių plastiškumą.

Maža šalčio deformacija: silpnas grūdinimas, nedidelis stiprumo padidėjimas, palankus plastiškumas, mažas liekamasis įtempis ir švelni tekstūra. Tinka didelio plastiškumo tvirtinimo laidams.

 

Vidutinė šalčio deformacija: Padidėjęs stiprumas ir sumažėjęs pailgėjimas; susidaro pluoštinė mikrostruktūra ir akivaizdi tekstūra. Tai yra įprastas didelio stiprumo titano laidų proceso būdas.

 

Didelė šalčio deformacija: masinis išnirimų dauginimasis žymiai padidina stiprumą, pablogėja plastiškumas ir padidėja trapumas, taip pat pastebimas liekamasis įtempis ir tekstūra. Jis pritaikytas tik nedaugeliui didelio stiprumo ir didelio elastingumo komponentų, o gataviems produktams reikia pakankamai atkaitinti įtampą.

 

2. Paskirstymas ir tarpinis atkaitinimas

Esant fiksuotai bendrai deformacijai, tempimo ar valcavimo eiga turi įtakos gaminio išeigai ir savybių vienodumui. Didelė vieno praėjimo deformacija lengvai sukelia įtempių koncentraciją ir paviršiaus įtrūkimus. Daugkartinė mažos deformacijos deformacija kartu su tarpiniu atkaitinimu sumažina kietėjimą, palengvina formavimą ir suteikia vienodesnes medžiagos savybes.

Atkaitinimo atkaitinimas: pašalina liekamąjį įtempį ir iš dalies atkuria plastiškumą mažai sumažindamas stiprumą, daugiausia naudojamas gatavų gaminių įtempiams sumažinti.

Rekristalizacinis atkaitinimas: visiškai suminkština medžiagas vėlesniam šaltam tempimui. Per aukšta temperatūra arba ilgas laikymo laikas sukelia grūdų sutirštėjimą, o tai sumažina stiprumą ir nuovargį. Titano lydinių atkaitinimas turi būti atliekamas vakuume arba inertinėje atmosferoje, kad būtų išvengta vandenilio ir deguonies absorbcijos, vengiant vandenilio trapumo ir kietumo pablogėjimo.

 

3. Paviršiaus kokybė ir paslaugų našumas

Įbrėžimai, duobės ir mikro įtrūkimai, atsiradę dėl šalto apdorojimo, sukelia nuovargio lūžį ir įtempių koroziją. Titano strypų ir vielų nuovargis yra labai jautrus paviršiaus defektams. Optimizuotas tepimas ir štampų būklės valdymas pagerina paviršiaus būklę ir pailgina nuovargio tarnavimo laiką. Net nedideli paviršiaus defektai gali žymiai sumažinti nuovargio stiprumą.

 

 

Defektas	Pagrindinės priežastys	Kontrolės atsakomosios priemonės
Vielos nutrūkimas piešimo metu	Per didelė vienkartinė deformacija, susikaupęs darbo sukietėjimas, ruošinių paviršiaus defektai, tepimo gedimas, vandenilinis trapumas	Sumažinti vieno važiavimo sumažinimą; padidinti tarpinį atkaitinimą; poliruoti ruošinius paviršiaus defektams pašalinti; griežtai kontroliuoti vandenilio kiekį
Paviršiaus subraižymas ir lupimasis	Šaltas suvirinimas ir štampų klijavimas tarp titano ir štampų	Optimizuoti tuščio paviršiaus dangą; naudoti cementinio karbido štampus; valdyti štampo kūgio kampą ir paviršiaus apdailą
Liekamojo streso sukeltas įtrūkimas	Pernelyg didelis liekamasis tempimo įtempis po kelių praėjimų deformacijos	Įgyvendinti tarpinį įtempių mažinimo atkaitinimą; kontroliuoti aušinimo greitį
Pernelyg didelė savybių anizotropija	Intensyvi deformacinė tekstūra	Protingai kontroliuoti bendrą deformaciją; optimizuoti atkaitinimo režimą; jei reikia, pakoreguokite pradinę tuščią tekstūrą

 

Nuorodos

[1] Zhou Zongyi. Didelio stiprumo titano lydinių kūrimo būklė ir stiprinimo metodai[J]. Pekino technologijos universiteto žurnalas, 2022 m.

[2] Sun Xiaoping. Titano lydinių mikrostruktūros ir tekstūros evoliucijos mechanizmas pagal sinerginį valcavimo-tempimo-atkaitinimo-aušinimo reguliavimą[J]. Retų metalų medžiagos ir inžinerija, 2025 m.

[3] Dong Jie. Didelio plastiškumo TC4 titano lydinio medicininių strypų gamybos procesų įtaka mikrostruktūrai ir savybėms[J]. Metalo pasaulis, 2021 m.

 

 

Ruihang, kaip tiesioginis titano gaminių gamintojas, tiekia optimalios kokybės žaliavas jūsų tiksliųjų komponentų gamybai. Jei turite kokių nors titano lydinio strypų / plokščių pirkimo poreikių, nedvejodami susisiekite su mumis el.Sam.Rui@bjrh-titanium.com