Vareta de titani Gr1

 

 

En el procés de producció de productes semi-de titani i aliatges de titani (plaques, barres, tubs), cal tenir en compte algunes propietats especials, com ara una alta reactivitat química a altes temperatures; resistència a la corrosió en molts medis corrosius; alta resistència i plasticitat lleugerament baixa; transformació polimòrfica dins del rang de temperatura més adequat per a la deformació en calent; baixa conductivitat tèrmica, etc. El processament de barres i cables d'aliatge de titani generalment adopta el mètode d'enrotllar primer i després dibuixar. El procés de dibuix es divideix en deformació calenta, deformació freda i deformació calenta. Els aliatges de titani tenen una alta resistència i una plasticitat baixa a temperatura ambient, i la major part del processament es duu a terme per escalfament per fer productes semi-elaborats. Com més gran sigui l'àrea de la secció transversal-de l'aliatge i més gran sigui el contingut d'elements d'aliatge, menor serà la potència de l'equip i més alta serà la temperatura d'escalfament requerida. La deformació a alta-temperatura a la-regió monofàsica formarà una estructura macroscòpica i microscòpica amb grans grans i propietats mecàniques baixes. Per obtenir una estructura de gra-uniforme i fi, la deformació s'ha de dur a terme a una temperatura de 40-50 graus per sota del punt de transformació de fase per destruir l'estructura-de gra gruixut formada per la fosa. A causa de l'alta temperatura de deformació en calent, l'oxidació del metall és severa i la qualitat de la superfície, la precisió dimensional i la resistència mecànica dels productes són pitjors que les de la deformació en fred. Per tant, en la producció real, la deformació en calent i la deformació en fred s'utilitzen en combinació. L'acabat dels productes acabats i dels productes semielaborats es completa principalment per deformació en fred o per deformació en fred incompleta. La deformació càlida inclou la deformació en calent incompleta i la deformació en fred incompleta. L'estirat calent dels aliatges de titani es realitza generalment a 0,4-0,6 de la temperatura del punt de fusió (550-720 graus). Les característiques del dibuix calent són que es redueix l'enfortiment del cable durant el procés de dibuix i es pot adoptar una gran reducció total i una reducció de passades. Durant la deformació en calent incompleta, a més de l'enduriment per treball, també es produeix una recuperació dinàmica i una recristal·lització dinàmica parcial. Després de la deformació, hi ha dos tipus diferents de microestructures: grans equiaxials que s'han recristal·litzat i grans allargats que no s'han recristal·litzat, la qual cosa augmenta la no uniformitat de la deformació, donant lloc a una disminució de la plasticitat del metall i un major valor de tensió residual, afectant el rendiment del producte. La deformació en fred incompleta és la deformació realitzada a una temperatura superior a la temperatura de recuperació, sense recristal·lització però amb el procés de recuperació. També es coneix comunament com a deformació calenta. Durant la deformació plàstica dels metalls, a més de l'enduriment, també hi ha un procés de suavització parcial (recuperació), que pot eliminar significativament l'estrès intern, millorar la plasticitat i reduir l'enduriment per treball. La deformació calenta no només redueix el nombre de recuits intermedis necessaris per als metalls, augmenta la productivitat, sinó que també redueix el consum d'energia i estalvia energia. La deformació en fred es duu a terme a una temperatura inferior a la temperatura de recuperació, i només es produeix un enduriment per treball durant la deformació, sense recuperació ni recristal·lització. En aquest cas, la resistència a la deformació del metall és alta, mentre que la plasticitat és baixa. Durant la deformació en fred, la resistència del metall a la deformació augmenta contínuament amb l'augment del grau de deformació, mentre que la plasticitat disminueix gradualment. La deformació en fred dels metalls generalment es realitza diverses vegades, i cada vegada es completa una certa quantitat de deformació total segons les propietats del metall i les condicions específiques del procés. Es requereix un tractament de recuit entre deformacions per restaurar la plasticitat del blanc. Utilitzant adequadament el cicle de recuit de deformació en fred-, els metalls es poden processar en productes de qualsevol forma, mida i grau d'enduriment o suavització. Els materials estirats-en fred estan fets de materials-laminats en calent i tenen els avantatges següents: ① Propietats mecàniques elevades. Aquest és el resultat de la deformació del gra, la distorsió de la gelosia i la fragmentació del gra durant el procés de deformació de l'estirat en fred, que condueix a l'enduriment del material. Mitjançant l'estampació en fred, la resistència dels aliatges de titani normalment es pot augmentar a un nivell superior, que pot utilitzar completament el material i també proporciona una manera d'augmentar la resistència dels materials que no es poden reforçar amb tractament tèrmic. ② Alta precisió dimensional. Els materials estirats-en fred es dibuixen en condicions de deformació en fred i, en comparació amb els materials processats en calent, tenen una precisió dimensional més alta. En comparació amb els materials estirats en calent, el valor absolut de la tolerància dimensional permesa dels materials estirats en fred és relativament petit, reduint la dotació de mecanitzat del material durant el processament mecànic. ③ Bon acabat superficial. Aquesta és la característica del material quan es processa en estat de treball en fred. Després del dibuix en fred, la microestructura del material canvia: ① La microestructura canvia. El canvi de forma del material durant el procés de dibuix és en realitat la suma dels canvis de gra intern. Després de la deformació del dibuix en fred, la forma i la mida del material canvien i els grans interns canvien en conseqüència, és a dir, els grans s'allargan en la direcció del dibuix. En cas de gran deformació, pot aparèixer una estructura fibrosa evident, fent que el material sigui anisòtrop. ② Distorsió de la gelosia i fragmentació del gra. La deformació plàstica d'estirament en fred provoca un gran nombre de dislocacions i vacants en el material, i fa que els àtoms es desviïn de les seves posicions d'equilibri a la xarxa, és a dir, la xarxa està distorsionada i desordenada. Alguns grans fins i tot es trituren i es divideixen en molts grans petits, que s'anomenen grans fragmentats o subgrans. ③ Es produeix una textura deformada. Quan la deformació del dibuix en fred és gran, l'orientació dels grans interns del material tendeix a ser consistent. Aquesta microestructura en la qual els grans tenen una orientació preferida a causa de la deformació plàstica s'anomena "textura de deformació". La textura de deformació formada durant el procés de dibuix s'anomena "textura de filferro". La seva característica és que una certa direcció del cristall de cada gra és paral·lela o gairebé paral·lela a la direcció de la força de dibuix. Les propietats del material canvien després de l'estirat en fred: ① Enduriment per treball. L'enduriment per treball en fred del material és causat pels canvis de microestructura durant el procés de deformació. L'augment de la resistència del material es deu a la distorsió de la gelosia i als subgrans. Durant la deformació contínua, a més de ser obstaculitzat pels límits de gra originals, el material també es veu obstaculitzat pels límits de la gelosia i el subgran distorsionat, que requereix un augment de la força externa, que es manifesta com un augment de la resistència a la tracció i la resistència a la deformació, mentre que la plasticitat disminueix a causa de l'augment dels defectes interns després de l'estirat en fred, i poden provocar esquerdes o fractures. L'enduriment per treball es pot utilitzar per augmentar la resistència del material i millorar les seves propietats mecàniques, però també comporta dificultats per al processament d'embutició en fred. Es pot utilitzar un tractament tèrmic intermedi per eliminar la influència de l'enduriment per treball. ② Canvis en altres propietats. Després del dibuix en fred, les propietats físiques i fisicoquímiques del material, com ara la conductivitat elèctrica, la conductivitat tèrmica, les propietats magnètiques, el potencial, la gravetat específica, la densitat i la resistència a la corrosió, canviaran. Tot i que l'embutició en fred augmenta el consum d'energia durant la deformació i el nombre de recuits intermedis, el treball en fred segueix sent un mitjà important per fabricar molts materials, especialment per a la producció de filferro fi. Pot obtenir productes amb superfícies llises, dimensions precises i formes regulars per satisfer les diferents necessitats de la indústria de materials, que és difícil d'aconseguir mitjançant el treball en calent.