Fatores que afetam a trefilação de fios de liga de titânio

Fios de titânio e liga de titânio são amplamente usados ​​em fixadores de aviação, produtos 3C, armações de óculos, peças automotivas, dispositivos médicos, hastes e fios de soldagem e outros campos importantes. Em termos gerais, quando o diâmetro dos fios de titânio e liga de titânio é 30%-40% maior do que o tamanho do produto final, um processo de trefilação a frio será usado para obter um produto de fio final com alta precisão dimensional.

O processo de trefilação a frio do produto final e o controle organizacional têm uma influência importante no desempenho dos fios de titânio e liga de titânio. Além da temperatura de trefilação e da velocidade de trefilação, os principais fatores que afetam o desempenho da trefilação incluem qualidade da matéria-prima, parâmetros do molde, condições de lubrificação, rotas do processo de trefilação, etc.

1. Qualidade da matéria-prima

Composição química: O conteúdo dos principais elementos químicos e elementos de impureza não pode exceder a faixa permitida. O conteúdo de elementos como H, O, N, Fe e Si terá um impacto importante no titânio. Por exemplo, o elemento H é propenso à fragilização por hidrogênio de ligas de titânio, o que requer controle rigoroso durante a produção.

Qualidade da superfície: Não deve haver defeitos como rachaduras, dobras, cicatrizes, orelhas e delaminação na superfície do fio. Defeitos de superfície aparecerão nas matérias-primas em graus variados, principalmente rachaduras e dobras superficiais. Esses defeitos têm grande probabilidade de formar rachaduras na superfície, subsuperfície ou dentro do metal, e continuam a se desenvolver e expandir durante o processo de trefilação, fazendo com que a resistência do metal caia bruscamente ou até mesmo quebre. O aparecimento de dobras não é tão fácil de detectar quanto rachaduras, e geralmente é coberto pela escala de óxido na superfície do fio, e pode continuar a existir durante a trefilação.

2. Processo de tratamento térmico

O processo de tratamento térmico na trefilação a frio é principalmente o recozimento do fio, incluindo o recozimento de pré-tratamento das matérias-primas e o recozimento intermediário e recozimento do produto acabado após a deformação do trefilamento. O objetivo do recozimento de pré-tratamento e do recozimento intermediário é reduzir o efeito de endurecimento por trabalho, aumentar o alongamento e otimizar a plasticidade do material, o que é propício para o próximo estágio do processo de trefilação.

3. Desenho de matriz

Matrizes de trefilação de metal são geralmente feitas de carboneto cimentado (YK6, YK8) e diamante. O carboneto cimentado é composto de carboneto de tungstênio e cobalto. O carboneto de tungstênio é duro e resistente ao desgaste, e é um material de esqueleto, enquanto o cobalto pode aumentar a tenacidade da liga. Matrizes de trefilação de carboneto são amplamente utilizadas na produção de trefilação de vários metais e fios de liga, enquanto matrizes de trefilação de diamante têm alta dureza e boa resistência ao desgaste, mas são caras e difíceis de processar, e são usadas apenas na trefilação de fios finos e ultrafinos.

De acordo com o formato da seção longitudinal do furo da matriz, as matrizes de trefilação comuns podem ser divididas em duas formas: matrizes em forma de arco e matrizes cônicas: a primeira é geralmente usada apenas para trefilar fios finos, enquanto as matrizes cônicas são geralmente usadas para trefilar tubos, hastes e fios grossos. De acordo com as diferentes funções desempenhadas durante a trefilação, o furo da matriz das matrizes de trefilação comuns é geralmente dividido em quatro partes: cone de entrada (área de alimentação + área de lubrificação), cone de trabalho, correia de dimensionamento e cone de saída.

4. Processo de desenho
① Deformação por passagem
A plasticidade tênsil da liga de titânio à temperatura ambiente é baixa, o limite de escoamento é próximo ao limite de escoamento e o limite de escoamento é relativamente alto. Ao trefilar materiais metálicos, é necessário garantir que a resistência do material após sair do furo da matriz seja maior do que o limite de escoamento do material no furo da matriz, caso contrário, é provável que ocorra a quebra do fio. Portanto, não é possível perseguir cegamente a deformação excessiva por passagem para trefilação.

②Deformação total
A resistência do fio de liga de titânio aumenta com o aumento da taxa de compressão total. Isso ocorre principalmente porque, à medida que a quantidade de deformação a frio aumenta, os grãos internos do metal continuam a produzir proliferação de deslocamento, o que aumenta a resistência à deformação plástica do fio e produz endurecimento por trabalho a frio, resultando em aumento da força de ruptura do fio e aumento da resistência à tração. No entanto, a intensificação do endurecimento por trabalho deteriora os valores de tenacidade à flexão e torção do fio e, em casos graves, materiais frágeis são formados com desempenho de flexão extremamente baixo.

③Velocidade de desenho
A velocidade de trefilação é um fator de processo muito importante na tecnologia de produção de processamento de metais, que tem grande influência no desempenho do metal deformado. A taxa de deformação (ou taxa de deformação) se refere à mudança no grau de deformação por unidade de tempo ou ao volume de deslocamento relativo por unidade de tempo.

A liga de titânio é um material muito sensível à taxa de deformação, e diferentes taxas de deformação têm uma influência importante em suas propriedades de plasticidade e deformação. Sob as mesmas condições de trefilação, aumentar a velocidade de trefilação pode melhorar a produtividade do trabalho e economizar energia, mas é necessário garantir a qualidade do fio e o progresso suave do processo de trefilação. Se você tiver alguma necessidade a esse respeito, entre em contato conosco!