Волфрамова жица се производи од синтероване волфрамове шипке кроз низ контролисаних корака вруће деформације, а ковање помоћу калупа, које се назива и ковање или ротационо ковање, је једна од кључних међуфаза која претвара крту синтеровану шипку у дуктилну, фино{0}}зрнасту шипку спремну за извлачење жице.
Улога ковања под притиском у путу волфрамове жице
Након што се волфрамов прах пресује и синтерује у облику шипке, материјал је јак, али превише крт на собној температури за било какав даљи механички рад. Ковање се налази између синтероване шипке и фазе извлачења жице у производном путу: прогресивно смањује попречни пресек, згушњава структуру и развија деформациону текстуру од које зависи касније извлачење жице. Пошто је смањење по пролазу ограничено, операција се изводи у поновљеним пролазима, а не у једном потезу, и сваки пролаз мора бити планиран у односу на тренутни пречник, температуру и стање унутрашњег напрезања шипке.
Грејање за дуктилност на 1200-1500 степени Целзијуса
Волфрам има кубичну кристалну структуру -центриране на телу са високом дуктилном-ка-прелазном температуром. На собној температури, кретање дислокације у решетки је озбиљно ограничено, тако да се штап ломи уместо да се пластично деформише. Подизање температуре шипке на између 1200 и 1500 степени Целзијуса активира довољне системе клизања који омогућавају проток пластике, омогућавајући безбедно смањење материјала без пуцања. Уједначено загревање попречног пресека шипке је критично, пошто неједнака дистрибуција температуре доводи до недоследне деформације и оставља унутрашње напоне који могу изазвати дефекте у готовој жици.
Механизам затискања и смањење пречника
На температури ковања, загрејана шипка се пролази кроз машину за ковање. Машина забија шипку брзином од око 10.000 удараца у минути, а сваки пролазак кроз матрицу смањује пречник за приближно 12 процената. Висока фреквенција ударца одржава шипку на радној температури током дужег дела пролаза и производи уједначенију површину и попречни пресек од споријих метода ковања. Операција се понавља, пролаз за пролазом, све док се не достигне жељени пречник шипке, са смањењем по пролазу довољно малим да се избегне пуцање или прекомерно очвршћавање.
Развој микроструктуре: Влакнаста зрнаста структура
Ковање издужује кристале волфрама дуж радног правца, постепено изграђујући влакнасту структуру зрна у штапу. Ова оријентисана микроструктура је веома пожељна за готов производ јер комбинује добру дуктилност са високом затезном чврстоћом дуж осе жице. Влакнасто поравнање успостављено у фази савијања обезбеђује почетну текстуру коју извлачење жице даље рафинира у завршну фину жицу. Међутим, тешко обрађени материјал акумулира очвршћавање и унутрашње напрезање, тако да се штап мора ослободити напрезања поновним загревањем у овом тренутку пре него што се покуша даља редукција.
Ослобађање од стреса и димензионални циљеви
Након сваке фазе деформације, шипка се поново загрева да би се ублажила унутрашња напрезања и вратила обрадивост за следећи пролаз. Ово средње жарење спречава настанак пукотина и одржава конзистентно понашање деформације шипке. Савијање се наставља све док пречник шипке не достигне приближно 0,25 до 0,10 инча, распон димензија од којег обично почиње извлачење волфрамове жице. У овој фази штап комбинује довољну дуктилност са фином, поравнатом зрнастом структуром која подржава равномерно извлачење до коначног пречника жице.
Кључни параметри фазе ковања у калупу су сумирани у наставку.
| Параметар | Валуе |
|---|---|
| Позиција у процесу | Између синтероване волфрамове шипке и извлачења жице |
| Температура грејања | 1200-1500 степени Целзијуса |
| Стопа ковања | Око 10.000 удараца у минути |
| Смањење пречника по пролазу | Отприлике 12 посто |
| Структура зрна после ковања | Издужена влакнаста структура дуж радног правца |
| Средњи третман | Ослобађање од стреса поновним загревањем након деформације |
| Пречник циља пре цртања | Отприлике 0,25 до 0,10 инча |
Често постављана питања
Зашто је волфрамова шипка крхка на собној температури?Волфрам има кубичну кристалну структуру -центриране на телу са високом дуктилном-ка-прелазном температуром. На собној температури кретање дислокација у кристалној решетки је озбиљно ограничено, тако да штап има тенденцију да се ломи, а не да се пластично деформише када је подвргнут механичком раду.
Који температурни опсег се користи у ковању од волфрама?Волфрамова шипка се загрева на између 1200 и 1500 степени Целзијуса пре ковања. На овој температури материјал постаје довољно дуктилан да се редукује кроз калуп без пуцања.
За колико се смањује пречник шипке у сваком пролазу за навијање?Сваки пролаз кроз машину за ковање смањује пречник шипке за приближно 12 процената. Мало смањење по пролазу омогућава да се операција безбедно понови све док се не достигне циљни пречник.
Зашто се штап мора ослободити напрезања након наношења?Свагинг доводи до учвршћивања и унутрашњег напрезања у шипку. Поновно загревање штапа ради ублажавања ових напрезања враћа обрадивост, спречава настанак пукотина и одржава понашање деформације доследним током следећих пролаза.
Која је корист од влакнасте структуре зрна створене ковањем?Влакнаста, издужена зрнаста структура оријентисана дуж радног правца даје шипки повољну комбинацију дуктилности и затезне чврстоће дуж осе жице, и обезбеђује почетну текстуру коју извлачење жице рафинира у коначну волфрамову жицу.
Који пречник шипке је достигнут пре него што почне извлачење волфрамове жице?Савијање се наставља све док пречник шипке не достигне приближно 0,25 до 0,10 инча. У овом опсегу димензија штап има довољну дуктилност и фину, поравнату зрнасту структуру да подржи једнообразно извлачење до коначног пречника жице.