Έρευνα σχετικά με τη διαδικασία ψυχρής έλξης υψηλής-απόδοσης ράβδων και συρμάτων από κράμα τιτανίου TC4
Αυτή η εργασία εστιάζει στη διαδικασία κρύου τραβήγματος των ράβδων και συρμάτων από κράμα τιτανίου TC4, διερευνώντας την επίδραση των διαδικασιών προεπεξεργασίας και των παραμέτρων της μήτρας στη διαμόρφωση μπιλιέτας. Με τη βελτιστοποίηση των παραμέτρων της διαδικασίας ψυχρής έλξης, επιτεύχθηκε με επιτυχία η παραγωγή κρύου τραβήγματος σε θερμοκρασία δωματίου από κράμα τιτανίου TC4.
Η ανάλυση σύνθεσης και η ανάλυση μικροδομής των τεμαχίων TC4 που παρήχθησαν με θερμό τράβηγμα αποκάλυψε ότι η δομή των κόκκων ήταν κατακερματισμένη και υποβλήθηκε σε ατελή ανακρυστάλλωση μετά από εν θερμώ τράβηγμα. Οι κόκκοι ήταν λεπτοί και ισοαξονισμένοι, με ασαφή ρεολογική κατεύθυνση, δημιουργώντας ευνοϊκές συνθήκες για παραμόρφωση ψυχρής έλξης. Η επιφάνεια θραύσης του TC4 μετά από θερμό τράβηγμα εμφάνισε χαρακτηριστικά όλκιμου κατάγματος, με πολυάριθμους πόρους να εμφανίζονται στο κάτω μέρος των βαθουλωμάτων καθώς αυξανόταν ο βαθμός παραμόρφωσης. Μετά από ανόπτηση στους 760 βαθμούς για 1 ώρα, το billet έδειξε καλή συνολική απόδοση και ένα ομοιόμορφο και πυκνό ανοιχτό κίτρινο φιλμ οξειδίου σχηματίστηκε στην επιφάνεια.
Πριν από τη σχεδίαση, τα billets TC4 υποβλήθηκαν σε επιφανειακή προεπεξεργασία, προετοιμάζοντας επιτυχώς φωσφορικές και οξαλικές λιπαντικές επικαλύψεις με πάχος 2 μm και 20 μm, αντίστοιχα. Οι επικαλύψεις εμφάνισαν πυκνή πρόσφυση στο υπόστρωμα, παρέχοντας έναν φορέα για την πρόσφυση του λιπαντικού και απομονώνοντας το μπιγιέτα από την άμεση επαφή με τη μήτρα. Η αριθμητική ανάλυση προσδιόρισε τις παραμέτρους σχήματος της μήτρας ψυχρής έλξης ράβδου και σύρματος, δείχνοντας ότι η δύναμη παραμόρφωσης παρέμεινε σχετικά χαμηλή όταν η γωνία του κώνου εργασίας ήταν 10–12 μοίρες.
Τα πειράματα δείχνουν ότι η επίστρωση λίπανσης οξαλικού είναι πιο αποτελεσματική στην κρύα έλξη TC4, με αποτέλεσμα υψηλότερη ποιότητα επιφάνειας του τραβηγμένου μπιγιέτα. Μετά από τέσσερα διαδοχικά περάσματα τραβήγματος, η συνολική παραμόρφωση της μπιγιέτας φτάνει το 45%, ικανοποιώντας τις απαιτήσεις για μαζική παραγωγή.
Μετά το κρύο τράβηγμα, η αντοχή του κράματος τιτανίου TC4 αυξάνεται ενώ η επιμήκυνσή του μειώνεται, παρουσιάζοντας σημαντική σκλήρυνση εργασίας. Η ανόπτηση αποκαθιστά την πλαστικότητα του μπιλιέτας χωρίς να επηρεάζει το επόμενο πέρασμα κρύου τραβήγματος. Μετά την ανόπτηση, η δομή του κόκκου εξισορροπείται και ο βαθμός εξισορρόπησης αυξάνεται με την αύξηση της παραμόρφωσης.
