Фактори који утичу на извлачење жица од легуре титанијума

Жице од титанијума и легура титанијума се широко користе у важним областима као што су причвршћивачи за ваздухопловство, 3Ц производи, оквири за наочаре, аутомобилски делови, медицински инструменти и шипке за заваривање. Генерално, када је пречник жица од титанијума и легура титанијума 30-40% већи од коначне величине производа, хладно извлачење се користи за добијање производа од жице са високом прецизношћу димензија.

Процес хладног извлачења и контрола микроструктуре финалног производа имају значајан утицај на перформансе жица од титанијума и легура титанијума. Главни фактори који утичу на перформансе извлачења жице, поред температуре извлачења и брзине извлачења, укључују квалитет сировог материјала, параметре калупа, услове подмазивања и путању процеса извлачења.

1. Квалитет сировина

Хемијски састав: Садржај главних хемијских елемената и елемената нечистоћа не сме прелазити дозвољени опсег. Елементи као што су водоник (Х), кисеоник (О), азот (Н), гвожђе (Фе) и силицијум (Си) могу имати значајан утицај на титанијум. На пример, водоник може изазвати крхкост водоника у легурама титанијума, тако да је потребна строга контрола током производње.

Квалитет површине: Површина жице не сме имати дефекте као што су пукотине, набори, ожиљци, уши или раслојавање. Површински дефекти као што су пукотине и набори могу се појавити у сировом материјалу у различитом степену. Ови дефекти могу да формирају пукотине на површини, испод површине или унутар метала, које се могу даље развити током процеса извлачења, што доводи до наглог смањења чврстоће или чак лома. За разлику од пукотина, набори се не откривају лако јер су често прекривени површинским оксидационим слојевима и могу постојати током цртања.

2. Процес топлотне обраде

Процес топлотне обраде током хладног извлачења углавном укључује жарење жице, што укључује жарење сировине пре третмана, међужарење након деформације и коначно жарење. Сврха претходног третмана и средњег жарења је смањење ефеката радног каљења, повећање дуктилности и оптимизација пластичности, чинећи материјал погоднијим за следећу фазу процеса цртања.

3. Дијелови за цртање

Матрице за извлачење метала се углавном праве од цементног карбида (ИК6, ИК8) или дијамантских материјала. Цементирани карбид се састоји од волфрам карбида и кобалта, при чему је волфрам карбид тврд и отпоран на хабање, служи као скелетни материјал, док кобалт повећава жилавост легуре. Матрице од цементног карбида се широко користе у извлачењу различитих метала и жица од легура. Дијамантске матрице, високе тврдоће и отпорности на хабање, скупље су и теже се обрађују, па се користе само за извлачење финих и ултра-финих жица.

У зависности од облика уздужног попречног пресека отвора за матрице, стандардне матрице за извлачење могу се поделити на два облика: матрице у облику лука и конусне матрице. Први се обично користи за фине жице, док се конусне матрице обично користе за цеви, шипке и грубе жице. У зависности од њихове функције током извлачења, рупе за матрице се генерално деле на четири секције: улазни конус (зона напајања + зона подмазивања), радни конус, зона за димензионисање и излазни конус.

4. Процес цртања

Смањење по пролазу: легуре титанијума имају ниску дуктилност на собној температури, са чврстоћом течења близу затезне чврстоће, што резултира високим односом попуштања. Приликом цртања металних материјала, чврстоћа материјала након изласка из калупа мора бити већа од границе попуштања материјала унутар калупа како би се спречило ломљење жице. Стога, треба избегавати слепо тражење прекомерних смањења по пролазу у цртању.

Потпуно смањење: Снага жица од легуре титанијума расте са укупном стопом смањења. Ово је углавном зато што се повећава количина хладне деформације, умножавање дислокација се дешава унутар металних зрна, повећавајући отпорност материјала на пластичну деформацију. Ово доводи до радног очвршћавања, што повећава силу кидања жице и затезну чврстоћу. Међутим, прекомерно очвршћавање при раду смањује жилавост жице, вредности савијања и увртања, ау тешким случајевима она постаје крта, са веома ниским перформансама савијања.

Брзина извлачења: Брзина извлачења је кључни фактор у процесу производње обраде метала и има значајан утицај на перформансе деформисаног метала. Брзина деформације се односи на брзину промене деформације или релативну запремину померања у јединици времена. Легуре титанијума су осетљиве на брзину деформације, а различите брзине деформације значајно утичу на њихову пластичност и перформансе деформације. Под истим условима извлачења, повећање брзине извлачења може побољшати продуктивност рада и уштедети енергију, али се мора осигурати квалитет жице и глаткоћа процеса извлачења.