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鈦合金絲材加工工藝的新進展

2020-03-10

    鈦絲材耐蝕、比強度高、無磁性,其綜合性能遠遠優於不鏽鋼和鋁合金等,但是價格要高出一個數量級,這是擴大其應用的一大障礙。而隨著市場應用的不斷拓展,鈦絲正越來越多地進入各種民用領域,例如眼鏡架、焊絲、擊劍麵具、手表帶、航空螺栓等;汽車領域中采用鈦絲製成的彈簧可減重50%;在海水養殖方麵,用鈦絲織成的養殖網使用15年後仍毫無損壞;在工具、連接件方麵,鈦絲用作鈦屋頂連接用螺絲、穿孔螺栓等,也可製成鈦釘、登山工具、防彈衣、鎖、夾等器件;在醫療方麵,人工齒根、固定骨折部位的螺栓,人工半月板等人體植入件也需要用鈦絲;另外采用直徑017mm以下的細鈦絲製成控製線纜以便將器具導入血管和內髒。

鈦絲

     鈦屬於難加工的材料, 特別是合金, 這不僅是由於其變形抗力高、 塑性低, 而且由於加工過程中的粘著問題對製品的表麵質量也產生了極為惡劣的影響通常鈦絲廠家鈦絲價格也會影響所有的金屬在摩擦狀態下, 都會或多或少地產生磨損或粘附, 可以通過選擇適當的潤滑來減小摩擦。 但是鈦加工對潤滑劑的要求較高, 特別鈦絲加工, 潤滑顯得尤為重要。

    影響被拉金屬應力分布的因素很多, 主要包括拉模形狀、 模角 A、 道次壓縮率和反拉力等。 在拉伸方向上的應力分布規律如圖 2所示。 軸向拉力 Rl 由變形區入口端向出口端逐漸增大, 因此如果被拉金屬內部存在裂紋,則裂紋自入口方向朝著出口方向逐漸增大,從而在出口端引起斷絲。 模角 A對模壁壓力有顯著影響, 其變化規律如圖 3 所示, 2A= 10°時, 模壁壓力平均值在變形區出口處明顯增大。 采用常規的拉拔方法生產鈦絲, 一般存在斷絲頻率高、 拉絲模壽命短和絲材表麵質量差等問題。
     石墨與M oS2 等固體潤滑劑也是有效的, 但由於與鈦表麵的結合力弱, 在高負荷下潤滑劑膜易被破壞, 使金屬發生直接接觸。 表麵處理對防止粘附有效, 因此鈦及鈦合金絲材拉拔前, 一般要進行表麵處理。 鈦及鈦合金的表麵處理包括表麵氧化處理、 氟磷酸鹽處理、 鍍銅、 鉻、 鎳及錫等金屬膜, 其中以氧化處理和塗層處理為多。 處理的目的是為了形成有利於潤滑劑大量附著於線材表麵的條件, 即形成一層潤滑劑載體。 例如鈦絲拉拔前先進行輕微氧化退火, 然後塗上塗料, 並烘幹。

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