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钛合金丝材加工工艺的新进展

2020-03-10

    钛丝材耐蚀、比强度高、无磁性,其综合性能远远优于不锈钢和铝合金等,但是价格要高出一个数量级,这是扩大其应用的一大障碍。而随着市场应用的不断拓展,钛丝正越来越多地进入各种民用领域,例如眼镜架、焊丝、击剑面具、手表带、航空螺栓等;汽车领域中采用钛丝制成的弹簧可减重50%;在海水养殖方面,用钛丝织成的养殖网使用15年后仍毫无损坏;在工具、连接件方面,钛丝用作钛屋顶连接用螺丝、穿孔螺栓等,也可制成钛钉、登山工具、防弹衣、锁、夹等器件;在医疗方面,人工齿根、固定骨折部位的螺栓,人工半月板等人体植入件也需要用钛丝;另外采用直径017mm以下的细钛丝制成控制线缆以便将器具导入血管和内脏。

钛丝

     钛属于难加工的材料, 特别是合金, 这不仅是由于其变形抗力高、 塑性低, 而且由于加工过程中的粘着问题对制品的表面质量也产生了极为恶劣的影响通常钛丝厂家钛丝价格也会影响所有的金属在摩擦状态下, 都会或多或少地产生磨损或粘附, 可以通过选择适当的润滑来减小摩擦。 但是钛加工对润滑剂的要求较高, 特别钛丝加工, 润滑显得尤为重要。

    影响被拉金属应力分布的因素很多, 主要包括拉模形状、 模角 A、 道次压缩率和反拉力等。 在拉伸方向上的应力分布规律如图 2所示。 轴向拉力 Rl 由变形区入口端向出口端逐渐增大, 因此如果被拉金属内部存在裂纹,则裂纹自入口方向朝着出口方向逐渐增大,从而在出口端引起断丝。 模角 A对模壁压力有显著影响, 其变化规律如图 3 所示, 2A= 10°时, 模壁压力平均值在变形区出口处明显增大。 采用常规的拉拔方法生产钛丝, 一般存在断丝频率高、 拉丝模寿命短和丝材表面质量差等问题。
     石墨与M oS2 等固体润滑剂也是有效的, 但由于与钛表面的结合力弱, 在高负荷下润滑剂膜易被破坏, 使金属发生直接接触。 表面处理对防止粘附有效, 因此钛及钛合金丝材拉拔前, 一般要进行表面处理。 钛及钛合金的表面处理包括表面氧化处理、 氟磷酸盐处理、 镀铜、 铬、 镍及锡等金属膜, 其中以氧化处理和涂层处理为多。 处理的目的是为了形成有利于润滑剂大量附着于线材表面的条件, 即形成一层润滑剂载体。 例如钛丝拉拔前先进行轻微氧化退火, 然后涂上涂料, 并烘干。

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