Mitkä ovat titaaniseostankojen ja -lankojen kylmätyöstöprosessin ominaisuudet?

 

Titaaniseosten kiderakenteelliset ominaisuudet johtavat paljon korkeampaan kylmätyöstövaikeuteen verrattuna tavallisiin hiiliteräksiin ja kupariseoksiin. -tyypin ja + -tyypin titaaniseoksille (luokka 1,luokka 5), käytettävien liukujärjestelmien lukumäärä huoneenlämmössä on rajoitettu; muodonmuutos synnyttää helposti kaksoset ja johtaa korkeaan työstökovettumiseen. Vaikka -tyyppisillä titaaniseoksilla on suhteellisen parempi kylmämuovattavuus, dislokaatiota sotkeutumista ja tekstuurin vahvistumista esiintyy silti suuren muodonmuutoksen aikana. Kylmätyöstöparametrien väärä valinta voi helposti aiheuttaa langan katkeamista, pinnan naarmuuntumista, jäännösjännityksen aiheuttamaa halkeilua, liiallista mekaanisten ominaisuuksien anisotropiaa ja muita vikoja.

 

 

1. Prosessin periaatteet

Kylmäveto: Aihio vedetään muotin läpi ulkoisen voiman vaikutuksesta halkaisijan pienenemisen ja venymisen toteuttamiseksi.

Kylmäpyöritys: Korkeataajuinen säteittäinen vasaravasara, joka soveltuu suurikokoisten tankojen halkaisijan tarkkuuteen.

Kylmävalssaus: Muodostetaan telojen puristamalla, enimmäkseen levitetään erikoismuotoisille osille ja pienille ja keskikokoisille lankoille.

 

2. Materiaalin ominaisuudet

Selkeä työkarkaisu. Kertakierroksen pinta-alan pienennys vaihtelee 10 prosentista 20 prosenttiin. Liiallinen muodonmuutos aiheuttaa materiaalin murtumista ja puristavat. + titaaniseokset kovettuvat voimakkaammin, kun taas titaaniseokset tarjoavat paremman kylmäplastisuuden.

 

Titaanilla on korkea pinta-aktiivisuus ja se on altis kylmähitsaukselle ja puristumiseen. Erityisiä kiinteitä voiteluaineita ja aihioiden esikäsittelyä tarvitaan; terässuuntaisia ​​voitelumenetelmiä ei voida ottaa suoraan käyttöön.

Kylmä muodonmuutos tuottaa lankarakenteen ja saa aikaan anisotrooppisia mekaanisia ominaisuuksia. Hehkutus voi vain heikentää rakennetta eikä poistaa sitä kokonaan.

 

Epätasainen muodonmuutos jättää jäännösvetolujuutta, mikä heikentää korroosionkestävyyttä ja väsymiskykyä. Välivaiheen jännityksenpoistohehkutus on otettava käyttöön monivaiheisessa käsittelyssä.

 

 

1. Viljat

Alkuperäiset tasaakseliset rakeet ovat pitkänomaisia ​​muodostamaan kuituisia mikrorakenteita. Suuren muodonmuutoksen aikana pitkänomaiset rakeet hajoavat ja muodostavat muodonmuutoksia. Hexagonal close-packed (HCP) -vaihe kehittää liukumisen lisäksi deformaatiokaksosia, jotka segmentoivat rakeita ja estävät dislokaatioliikettä.

 

2. Dislokaatiot

Kylmä muodonmuutos lisää dislokaatiotiheyttä ja tuottaa dislokaatiokimppuja, dislokaatiosoluja ja alajyviä, jotka muodostavat kylmämuokkausvahvistuksen ydinmekanismin.

 

3. Vaiheet

-titaaniseosten muodonmuutos toteutetaan -faasin liukumalla ja twinningillä. Metastabiilien -titaaniseosten kylmämuodonmuutos voi laukaista → '' martensiittisen muutoksen, joka vaikuttaa lujuuteen ja elastisuuteen. Stabiilit -titaaniseokset deformoituvat pääasiassa -faasin siirtymän liukumisen seurauksena ja tuskin läpikäyvät faasimuutosta.

 

 

1. Täydellinen kylmä muodonmuutos

Lisääntynyt kylmämuodonmuutos lisää titaaniseosten lujuutta ja kovuutta, mutta vähentää plastisuutta.

Alhainen kylmämuodonmuutos: Heikko työkarkaisu, pieni lujuuslisäys, suotuisa plastisuus, alhainen jäännösjännitys ja mieto rakenne. Soveltuu erittäin plastisille kiinnityslangoille.

 

Kohtalainen kylmämuodonmuutos: Lisääntynyt lujuus ja vähentynyt venymä; muodostuu kuituinen mikrorakenne ja ilmeinen rakenne. Tämä on suurilujien titaanilankojen yleinen prosessireitti.

 

Suuri kylmämuodonmuutos: Dislokaatioiden massiivinen lisääntyminen johtaa huomattavaan lujuuden paranemiseen, johon liittyy heikentynyt plastisuus ja lisääntynyt hauraus sekä huomattava jäännösjännitys ja rakenne. Sitä käytetään vain pienelle määrälle erittäin lujia ja erittäin elastisia komponentteja, ja valmiit tuotteet vaativat riittävän jännityksenpoistohehkutuksen.

 

2. Passin allokointi ja välihehkutus

Kiinteillä kokonaismuodonmuutoksilla veto- tai valssausvaiheet vaikuttavat tuotteen saantoon ja ominaisuuksien tasaisuuteen. Suuret yksivaiheiset muodonmuutokset aiheuttavat helposti jännityskeskittymiä ja pintahalkeamia. Monivaiheinen pienimuotoinen muodonmuutos yhdistettynä välihehkutukseen lievittää työkarkaisua, helpottaa muovausta ja antaa tasaisemmat materiaaliominaisuudet.

Palautushehkutus: Poistaa jäännösjännityksen ja palauttaa osittain plastisuuden pienellä lujuuden vähennyksellä, käytetään pääasiassa valmiiden tuotteiden jännityksen lievitykseen.

Uudelleenkiteytyshehkutus: Pehmentää materiaalit täysin myöhempää kylmävetoa varten. Liian korkea lämpötila tai pitkittynyt pitoaika aiheuttaa jyvien karkenemista, mikä heikentää lujuutta ja väsymiskykyä. Titaaniseosten hehkutus on suoritettava tyhjiössä tai inertissä ilmakehässä vedyn ja hapen imeytymisen estämiseksi, jotta vältetään vedyn haurastuminen ja sitkeyden heikkeneminen.

 

3. Pinnan laatu ja palvelun suorituskyky

Kylmätyöstön aiheuttamat naarmut, kuopat ja mikrohalkeamat aiheuttavat yleensä väsymismurtumia ja jännityskorroosiota. Titaanitankojen ja -lankojen väsymiskyky on erittäin herkkä pintavirheille. Optimoitu voitelu ja muotin kunnon hallinta parantaa pinnan tilaa ja pidentää väsymisikää. Pienetkin pintavirheet voivat heikentää väsymislujuutta huomattavasti.

 

 

Vika	Pääasialliset syyt
Johdin katkesi piirtämisen aikana	Liiallinen yksivaiheinen muodonmuutos, kertynyt työkarkaistuminen, aihioiden pintavirheet, voiteluhäiriöt, vetyhaurastuminen	Vähennä yhden kierron vähennystä; lisätä välihehkutusta; kiillotusaihiot pintavikojen poistamiseksi; valvoa tarkasti vetypitoisuutta
Pinnan naarmuuntumista ja kuoriutumista	Kylmähitsaus ja stanssaus titaanin ja meistien väliin	Optimoi tyhjän pinnan pinnoite; hyväksyä sementoitu karbidi kuolee; ohjaa muotin kartiokulmaa ja pinnan viimeistelyä
Jäännösjännityksen aiheuttama halkeilu	Liiallinen jäännösvetolujuus monivaiheisen muodonmuutoksen jälkeen	Toteuta väliaikainen jännityksenpoistohehkutus; ohjata jäähdytysnopeutta
Liiallinen ominaisuuksien anisotropia	Voimakas muodonmuutosrakenne	Hallitse kohtuullisesti kokonaismuodonmuutosta; optimoida hehkutusjärjestelmä; säädä alkuperäistä tyhjää rakennetta tarvittaessa

 

Viitteet

[1] Zhou Zongyi. Suurlujien titaaniseosten kehitystila ja vahvistamismenetelmät[J]. Pekingin teknillisen yliopiston lehti, 2022.

[2] Sun Xiaoping. Titaaniseosten mikrorakenteen ja tekstuurin evoluutiomekanismi valssaus-veto-hehkutus-jäähdytyksen synergistisessä säätelyssä[J]. Harvinaiset metallimateriaalit ja -tekniikka, 2025.

[3] Dong Jie. Erittäin plastisten TC4-titaaniseoksesta valmistettujen lääketieteellisten tankojen valmistusprosessien vaikutukset mikrorakenteeseen ja ominaisuuksiin[J]. Metallimaailma, 2021.

 

 

Ruihang, suorana titaanituotteiden valmistajana, toimittaa optimaalisia raaka-aineita tarkkuuskomponenttien tuotantoon. Jos sinulla on titaaniseoksesta valmistettuja tankoja/levyjä koskevia ostotarpeita, ota rohkeasti yhteyttä sähköpostitse:Sam.Rui@bjrh-titanium.com