Kaltumformungseigenschaften von Titanlegierungen und ihr Einfluss
Im Produktionsprozess von Halbzeugen (Platten, Stangen und Rohre) aus Titan und Titanlegierungen wird bei der Stangen- und Drahtverarbeitung von Titanlegierungen häufig zuerst gewalzt und dann gezogen. Titanlegierungen weisen bei Raumtemperatur eine hohe Festigkeit und geringe Plastizität auf, sodass die meisten Verarbeitungsprozesse nach dem Erhitzen durchgeführt werden müssen. Um jedoch eine gleichmäßige und konsistente feinkörnige Struktur zu erhalten, ist manchmal eine Kaltverformung bei 40-50 Grad unter dem Phasenübergangspunkt erforderlich.
1. Verarbeitungsmethoden für Stäbe und Drähte aus Titanlegierungen
Kaltverformung, Warmverformung und Warmverformung sind die drei Hauptmethoden der Verarbeitung von Stäben und Drähten aus Titanlegierungen. Die Kaltverformung erfolgt unterhalb der Erholungstemperatur. Zu diesem Zeitpunkt erfährt das Metall hauptsächlich eine Kaltverfestigung, die Plastizität nimmt ab und die Verformungsbeständigkeit nimmt zu. Die Warmverformung erfolgt bei hoher Temperatur. Obwohl dadurch der Verformungswiderstand verringert werden kann, wird das Metall stark oxidiert, was die Oberflächenqualität und mechanische Festigkeit des Produkts beeinträchtigt. Dazwischen liegt die Warmverformung, die normalerweise bei einer Schmelzpunkttemperatur von 0.4-0,6 durchgeführt wird, wodurch der Verformungswiderstand des Metalls verringert und gleichzeitig eine gewisse Plastizität aufrechterhalten werden kann.
2. Auswirkung der Kaltumformung auf Stäbe und Drähte aus Titanlegierungen
Verbesserte mechanische Eigenschaften:
Beim Kaltziehen verformen sich die Körner der Titanlegierung, das Gitter verzerrt sich und die Körner brechen, was zu einer Kaltverfestigung des Materials und einer deutlichen Festigkeitssteigerung führt. Dies bietet eine Möglichkeit, die Festigkeit von Materialien zu verbessern, die durch Wärmebehandlung nicht verstärkt werden können.
Hohe Maßgenauigkeit:
Kaltgezogene Materialien werden unter Kaltverformungsbedingungen gezogen. Im Vergleich zu warmumgeformten Materialien weisen sie eine höhere Maßhaltigkeit und kleinere Absolutwerte der Maßtoleranzen auf, wodurch die Toleranz für die anschließende Bearbeitung verringert wird.
Gute Oberflächenbeschaffenheit:
Die Oberflächengüte von Materialien, die unter Kaltumformbedingungen verarbeitet werden, ist gut, ein Effekt, der bei Warmumformung nur schwer zu erreichen ist.
Mikrostrukturveränderungen:
Während des Kaltziehprozesses werden die inneren Körner der Titanlegierung gedehnt, das Gitter wird verzerrt und die Körner werden gebrochen, wodurch offensichtliche Faserstrukturen entstehen, die das Material anisotrop machen.
Verformungstextur erzeugen:
Wenn die Kaltziehverformung groß ist, ist die Ausrichtung der Körner im Inneren des Materials ungefähr gleich und bildet eine „Verformungstextur“, die die Eigenschaften einer Vorzugsorientierung aufweist.
Verfestigung und Leistungsänderungen:
Kaltverfestigung erhöht die Festigkeit von Titanlegierungen, verringert jedoch die Plastizität. Gleichzeitig ändern sich auch die physikalischen und physikalisch-chemischen Eigenschaften des Materials nach dem Kaltziehen, wie z. B. elektrische Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit und Magnetismus.
3. Anwendung der Kaltumformung bei der Herstellung von Stäben und Drähten aus Titanlegierungen
Obwohl die Kaltumformung den Energieverbrauch während der Verformung und die Anzahl der Zwischenglühzeiten erhöht, ist sie immer noch ein wichtiges Mittel zur Herstellung von Stäben und Drähten aus Titanlegierungen, da dadurch Produkte mit glatten Oberflächen, feinen Abmessungen und regelmäßigen Formen erhalten werden können, um den unterschiedlichen Anforderungen gerecht zu werden der Branche für Werkstoffe. Insbesondere bei der Herstellung von Feindrähten ist die Kaltumformung eine unverzichtbare Technologie.
4. So verbessern Sie die Leistung
Um die Kaltumformbarkeit von Titanlegierungen zu verbessern, können folgende Methoden eingesetzt werden:
1>Erhöhen Sie den Gehalt an Kunststoffelementen in der Legierung: wie Aluminium, Tantal und anderen Elementen, um deren Zähigkeit und Plastizität zu verbessern.
2>Wärmebehandlungsprozess optimieren: Durch einen geeigneten Wärmebehandlungsprozess können die Körner verfeinert und die Kaltumformleistung von Titanlegierungen verbessert werden.
3>Wählen Sie geeignete CNC-Bearbeitungsgeräte aus: Sie können die Vibrationen und Schnittkräfte reduzieren, die bei der Kaltbearbeitung von Titanlegierungen entstehen, und die Bearbeitungsqualität verbessern.
Gegenwärtig wurde die Kaltverarbeitungsleistung von Titanlegierungen erheblich verbessert, und Kaltverarbeitungsmethoden wie Kaltschmieden und Kaltwalzen sind insbesondere im Bereich der Luft- und Raumfahrt weit verbreitet und spielen eine Schlüsselrolle.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Kaltverarbeitungseigenschaften und -einflüsse von Stäben und Drähten aus Titanlegierungen vielfältig sind und verschiedene Faktoren in der tatsächlichen Produktion umfassend berücksichtigt werden müssen, um angemessene Verarbeitungstechnologien und -parameter zu formulieren. Gegenwärtig ist die Kaltverarbeitungstechnologie von Titanlegierungen allmählich ausgereift und ihr Anwendungsbereich wird immer umfangreicher, was für die Verbesserung der Qualität und Leistung von Strukturmaterialien aus Titanlegierungen von großer Bedeutung ist.
