عوامل موثر بر کشش سیم آلیاژ تیتانیوم

سیم های تیتانیوم و آلیاژ تیتانیوم به طور گسترده در بست های حمل و نقل هوایی، محصولات 3C، فریم های عینک، قطعات خودرو، دستگاه های پزشکی، میله ها و سیم های جوشکاری و سایر زمینه های مهم استفاده می شود. به طور کلی، زمانی که قطر سیم های تیتانیوم و آلیاژ تیتانیوم 30%-40% بزرگتر از اندازه محصول نهایی باشد، برای به دست آوردن یک محصول سیم نهایی با دقت ابعادی بالا، از فرآیند کشیدن سرد استفاده می شود.

فرآیند کشش سرد محصول نهایی و کنترل سازمانی تأثیر مهمی بر عملکرد سیم‌های تیتانیوم و آلیاژ تیتانیوم دارد. علاوه بر دمای کشش و سرعت کشش، عوامل اصلی موثر بر عملکرد کشش سیم شامل کیفیت مواد اولیه، پارامترهای قالب، شرایط روغن کاری، مسیرهای فرآیند کشیدن و غیره می باشد.

1. کیفیت مواد اولیه

ترکیب شیمیایی: محتوای عناصر شیمیایی اصلی و عناصر ناخالصی نمی تواند از محدوده مجاز فراتر رود. محتوای عناصری مانند H، O، N، Fe و Si تأثیر مهمی بر تیتانیوم خواهد داشت. به عنوان مثال، عنصر H مستعد شکنندگی هیدروژنی آلیاژهای تیتانیوم است که نیاز به کنترل دقیق در طول تولید دارد.

کیفیت سطح: هیچ گونه نقصی مانند ترک، چین، زخم، گوش و لایه لایه شدن روی سطح سیم وجود نداشته باشد. عیوب سطحی در مواد خام به درجات مختلف ظاهر می شود، عمدتاً ترک های سطحی و چین خوردگی ها. این عیوب به احتمال زیاد باعث ایجاد ترک در سطح، زیرسطح یا داخل فلز می شوند و در طول فرآیند کشش به رشد و گسترش ادامه می دهند و باعث می شوند که مقاومت فلز به شدت کاهش یابد یا حتی شکسته شود. تشخیص ظاهر چین‌ها به آسانی ترک‌ها نیست و اغلب توسط مقیاس اکسید روی سطح سیم پوشانده می‌شود و می‌تواند در طول کشیدن به وجود خود ادامه دهد.

2. فرآیند عملیات حرارتی

فرآیند عملیات حرارتی در کشش سرد عمدتاً بازپخت سیم است، از جمله بازپخت پیش تصفیه مواد خام و بازپخت میانی و بازپخت محصول نهایی پس از تغییر شکل کشش. هدف از آنیل پیش تصفیه و بازپخت میانی کاهش اثر سخت شدن کار، افزایش ازدیاد طول و بهینه سازی پلاستیسیته مواد است که منجر به مرحله بعدی فرآیند کشیدن می شود.

3. ترسیم قالب

قالب های کشش فلزی عموما از کاربید سیمانی (YK6, YK8) و الماس ساخته می شوند. کاربید سیمانی از کاربید تنگستن و کبالت تشکیل شده است. کاربید تنگستن سخت و مقاوم در برابر سایش است و یک ماده اسکلت است، در حالی که کبالت می تواند چقرمگی آلیاژ را افزایش دهد. قالب های کششی کاربید به طور گسترده در تولید کشش فلزات و مفتول های آلیاژی مختلف استفاده می شود، در حالی که قالب های کششی الماسی دارای سختی بالا و مقاومت در برابر سایش خوب هستند، اما گران هستند و پردازش آنها دشوار است و فقط در کشیدن مواد ریز و فوق العاده استفاده می شود. سیم های ریز

با توجه به شکل بخش طولی سوراخ قالب، قالب های کششی معمولی را می توان به دو شکل تقسیم کرد: قالب های قوسی شکل و قالب های مخروطی: اولی معمولاً فقط برای کشیدن سیم های ریز استفاده می شود، در حالی که قالب های مخروطی معمولاً برای کشیدن استفاده می شوند. لوله ها، میله ها و سیم های ضخیم. با توجه به نقش های مختلف در طول کشیدن، سوراخ قالب قالب های معمولی معمولاً به چهار قسمت تقسیم می شود: مخروط ورودی (منطقه تغذیه + منطقه روغن کاری)، مخروط کار، تسمه اندازه گیری و مخروط خروجی.

4. فرآیند ترسیم
① تغییر شکل در هر پاس
پلاستیسیته کششی دمای اتاق آلیاژ تیتانیوم کم است، استحکام تسلیم نزدیک به استحکام کششی است و استحکام تسلیم نسبتاً بالا است. هنگام کشیدن مواد فلزی باید اطمینان حاصل شود که استحکام مواد پس از خروج از سوراخ قالب بیشتر از استحکام تسلیم مواد در سوراخ قالب باشد، در غیر این صورت احتمال شکستگی سیم وجود دارد. بنابراین، نمی توان کورکورانه تغییر شکل بیش از حد در هر پاس را برای ترسیم دنبال کرد.

②تغییر شکل کلی
استحکام سیم آلیاژ تیتانیوم با افزایش نرخ تراکم کل افزایش می یابد. این عمدتا به این دلیل است که با افزایش مقدار تغییر شکل سرد، دانه‌های داخلی فلز به تولید تکثیر نابجایی ادامه می‌دهند که مقاومت در برابر تغییر شکل پلاستیک سیم را افزایش می‌دهد و باعث سخت شدن کار سرد می‌شود و در نتیجه نیروی شکست سیم افزایش می‌یابد و افزایش می‌یابد. استحکام کششی با این حال، تشدید سخت شدن کار، مقدار چقرمگی خمشی و پیچشی سیم را بدتر می کند و در موارد شدید، مواد شکننده با عملکرد خمشی بسیار کم تشکیل می شوند.

③سرعت ترسیم
سرعت کشش یک عامل فرآیند بسیار مهم در فناوری تولید فرآوری فلز است که تأثیر زیادی بر عملکرد فلز تغییر شکل یافته دارد. نرخ تغییر شکل (یا نرخ کرنش) به تغییر درجه تغییر شکل در واحد زمان یا حجم جابجایی نسبی در واحد زمان اشاره دارد.

آلیاژ تیتانیوم ماده‌ای است که نسبت به نرخ کرنش بسیار حساس است و نرخ‌های تغییر شکل مختلف تأثیر مهمی بر خاصیت پلاستیسیته و تغییر شکل آن دارد. در شرایط مشابه کشش، افزایش سرعت کشش می تواند بهره وری نیروی کار را بهبود بخشد و در مصرف انرژی صرفه جویی کند، اما لازم است از کیفیت سیم و پیشرفت روان فرآیند کشیدن اطمینان حاصل شود. اگر در این زمینه نیازی دارید، لطفا با ما تماس بگیرید!