Volframtraati toodetakse paagutatud volframvardast kontrollitud kuumdeformatsioonietappide jada kaudu ja stantsiga sepistamine, mida nimetatakse ka swingimiseks või pöörlevaks sepistamiseks, on üks peamisi vaheetappe, mis muudab rabeda paagutatud varda plastiliseks, peeneteraliseks vardaks, mis on valmis traadi tõmbamiseks.
Stantsisepistamise roll volframtraadi marsruudil
Pärast volframipulbri pressimist ja vardakujuliseks paagutamist on materjal tugev, kuid toatemperatuuril liiga rabe edasiseks mehaaniliseks töötlemiseks. Sepistamine asetseb tootmisprotsessis paagutatud varda ja traadi tõmbamise etapi vahel: see vähendab järk-järgult ristlõiget, tihendab struktuuri ja arendab deformatsioonitekstuuri, millest sõltub hilisem traadi tõmbamine. Kuna vähendamine ühe käigu kohta on piiratud, tehakse toiming korduvate käikudena, mitte ühe käiguga ning iga käik tuleb planeerida lähtuvalt lati praegusest läbimõõdust, temperatuurist ja sisemisest pingeseisundist.
Kuumutamine elastsuse tagamiseks 1200-1500 kraadi Celsiuse järgi
Volframil on kere{0}}keskne kuubikujuline kristallstruktuur, millel on kõrge plastilisusest -to{2}}hapraks üleminekutemperatuur. Toatemperatuuril on dislokatsiooni liikumine võres tugevalt piiratud, mistõttu varras plastilise deformatsiooni asemel puruneb. Varda temperatuuri tõstmine vahemikku 1200–1500 kraadi Celsiuse järgi aktiveerib piisavad libisemissüsteemid, et võimaldada plasti voolamist, võimaldades materjali ohutult ilma pragunemiseta vähendada. Ühtlane kuumutamine üle varda ristlõike on kriitiline, kuna ebaühtlane temperatuurijaotus põhjustab ebaühtlase deformatsiooni ja jätab sisemised pinged, mis võivad põhjustada valmis traadi defekte.
Pühkimismehhanism ja läbimõõdu vähendamine
Sepistamistemperatuuril lastakse kuumutatud varras läbi stantsimismasina. Masin lööb latti kiirusega umbes 10 000 lööki minutis ja iga stantsi läbimine vähendab läbimõõtu ligikaudu 12 protsenti. Kõrge puhumissagedus hoiab lati töötemperatuuril pikema aja jooksul ning annab ühtlasema pinna ja ristlõike kui aeglasemad sepistamismeetodid. Toimingut korratakse käigu järel, kuni saavutatakse varda sihtläbimõõt, kusjuures kahanemine läbisõidu kohta on piisavalt väike, et vältida pragunemist või liigset kõvastumist.
Mikrostruktuuri areng: kiuline tera struktuur
Sepistamine pikendab volframikristalle piki töösuunda, luues vardale järk-järgult kiulise terastruktuuri. See orienteeritud mikrostruktuur on valmistoote jaoks väga soovitav, kuna see ühendab hea plastilisuse ja suure tõmbetugevuse piki traadi telge. Pühkimisetapis loodud kiuline joondus annab lähtetekstuuri, mille traadi tõmbamine viimistleb veelgi lõplikuks peeneks traadiks. Tugevalt töödeldud materjal kogub aga pingekõvenemist ja sisemist pinget, nii et varda tuleb selles punktis uuesti kuumutades pinge leevendada, enne kui proovitakse edasist vähendamist.
Stressi leevendamine ja dimensioonilised eesmärgid
Pärast iga deformatsioonietappi soojendatakse varda sisepingete leevendamiseks ja töövõime taastamiseks järgmiseks läbimiseks. See vahepealne lõõmutamine takistab pragude teket ja hoiab varda deformatsioonikäitumise ühtlasena. Pühkimine jätkub, kuni varda läbimõõt jõuab ligikaudu 0,25–0,10 tollini, mis on mõõtmete vahemik, millest tavaliselt algab volframtraadi tõmbamine. Selles etapis ühendab varras piisava elastsuse peene, joondatud terastruktuuriga, mis toetab ühtlast tõmbamist kuni traadi lõpliku läbimõõduni.
Allpool on kokku võetud stantsi sepistamise etapi peamised parameetrid.
| Parameeter | Väärtus |
|---|---|
| Positsioon protsessis | Paagutatud volframvarda ja traadi tõmbamise vahel |
| Küttetemperatuur | 1200-1500 kraadi Celsiuse järgi |
| Sepistamismäär | Umbes 10 000 lööki minutis |
| Läbimõõdu vähendamine ühe läbimise kohta | Umbes 12 protsenti |
| Terastruktuur pärast sepistamist | Pikendatud kiuline struktuur piki töösuunda |
| Vahepealne ravi | Stressi leevendamine pärast deformatsiooni kuumutamist |
| Sihtläbimõõt enne joonistamist | Umbes 0,25–0,10 tolli |
Korduma kippuvad küsimused
Miks on volframvarras toatemperatuuril rabe?Volframil on kere{0}}keskne kuubikujuline kristallstruktuur, millel on kõrge plastilisusest -to{2}}hapraks üleminekutemperatuur. Toatemperatuuril on nihestuste liikumine kristallvõres tugevalt piiratud, nii et varras kipub mehaanilisel töötlemisel pigem murduma, mitte plastiliselt deformeeruma.
Millist temperatuurivahemikku kasutatakse volframstantsi sepistamisel?Enne sepistamist kuumutatakse volframvarras temperatuurini 1200–1500 kraadi Celsiuse järgi. Sellel temperatuuril muutub materjal piisavalt plastiliseks, et seda läbi matriitsi ilma pragudeta redutseerida.
Kui palju vähendatakse varda läbimõõtu igal pöördekäigul?Iga stantsi sepistamismasina läbimine vähendab varda läbimõõtu umbes 12 protsenti. Väike vähendamine ühe läbimise kohta võimaldab toimingut ohutult korrata, kuni saavutatakse sihtläbimõõt.
Miks peab varras pärast pügamist pingeid leevendama?Pööramine toob vardale sisse pingekõvenemise ja sisemise pinge. Varda uuesti kuumutamine nende pingete leevendamiseks taastab töödeldavuse, hoiab ära pragude tekkimise ja hoiab deformatsioonikäitumise järgmistel käikudel ühtlasena.
Mis kasu on sepistamise teel tekkinud kiulisest terastruktuurist?Piki töösuunda orienteeritud kiuline piklik teraline struktuur annab vardale soodsa kombinatsiooni plastilisusest ja tõmbetugevusest piki traadi telge ning annab lähtetekstuuri, mille traadi tõmbamine viimistleb lõplikuks volframtraadiks.
Milline varda läbimõõt saavutatakse enne volframtraadi tõmbamise algust?Pühkimist jätkatakse, kuni varda läbimõõt jõuab ligikaudu 0,25–0,10 tollini. Selles mõõtmete vahemikus on vardal piisav elastsus ja peen, joondatud teraline struktuur, et toetada ühtlast tõmbamist traadi lõpliku läbimõõduni.