Титановые стержни, стержни, проволока и трубы часто выходят из прокатки, волочения или экструзии с волнистыми дефектами формы и остаточной кривизной. Выпрямление восстанавливает прямолинейность, что позволяет надежно выполнять последующую обработку, резку и окончательный контроль. Используются два взаимодополняющих процесса: правка натяжением (растяжением) и многовалковая правка, которой часто предшествует правка под давлением для сильно изогнутых деталей.
Натяжение (Растяжение) Выпрямление
Выпрямление растяжением создает продольное растягивающее напряжение.выше предела текучестиматериала, создавая пластическое расширение, исправляющее дефекты формы. Механизм прост:
По длине волнистого стержня некоторые зоны несут остаточное напряжение растяжения (короткие, «расширенные» участки), а другие — остаточное напряжение сжатия (длинные, «рыхлые» участки).
При наложении равномерной растягивающей нагрузки фактическое деформационное напряжение уменьшается в растягивающих-напряженных зонах (меньшее пластическое растяжение) и увеличивается в сжимающих-напряженных зонах (более пластическое растяжение).
В результате каждая часть стержня получает примерно одинаковое общее удлинение, а волнистый дефект устраняется.
Растяжение обычно контролируется в небольшом диапазоне (обычно 0,5–3 %, в зависимости от сплава и сечения), чтобы избежать чрезмерного-растяжения. Поскольку титан имеет низкий модуль упругости и высокую упругость, правка растяжением особенно эффективна для проволоки небольшого-диаметра, тонкостенных-трубок и стержней с легкой волнистостью.
Выпрямление давлением
Для заготовок большой кривизны сначала производят правку давлением: заготовку сгибают в обратную сторону между опорами так, чтобы после пружинения она стала примерно прямой. Давление правки зависит от прочности сплава и степени изгиба. - Сплавы с более высокой- прочностью и более крупные изгибы требуют большего давления. За правкой давлением обычно следует правка роликами для улучшения результата.
Мульти-Выпрямление роликами
Изделия с простым поперечным-сечением обычно правят на много-валковых машинах сболее четырех рулонов (обычно 5–29 рулонов). Валки многократно сгибаются в трех-точках по длине, постепенно уменьшая изменение остаточной кривизны, пока продукт не станет прямым. Основные принципы работы:
Меньший диаметр и большее количество валков обеспечивают более высокую точность правки.Небольшой шаг валков помогает заготовке войти в валки и стабилизирует процесс.
Первые несколько прокаток в основном уменьшают разницу в остаточной кривизне по длине; последние валки сглаживают кривизну до однородности.
Качество зависит главным образом от степени защиты от-перегиба (перегиба).Второй и третий валки имеют большую устойчивость к-изгибу; последующие валки устанавливаются так, чтобы каждый из них выпрямлял максимальную остаточную кривизну, оставленную предыдущими валками.
Более твердые материалы (более высокий коэффициент деформационного-упрочнения n) сложнее выпрямить.и требуется большая устойчивость к-изгибу, большее количество валков и меньший их диаметр.
Особенности титана-
Высокий пружинящий эффект:Модуль упругости титана (около 105–120 ГПа) примерно вдвое меньше, чем у стали, поэтому упругое восстановление после изгиба велико. Настройки роликов должны компенсировать значительно больший перегиб, чем у стали.
Защита поверхности:Титановые поверхности легко царапаются и истираются. Валки должны быть гладкими, хорошо смазанными, а машина должна быть настроена так, чтобы на поверхности не оставалось следов, которые могут привести к усталостным трещинам.
Эффекты разделов и оценок:сила выпрямления и настройки валков должны быть отрегулированы с учетом прочности сплава и сечения-; Альфа-бета-сплавы, такие как Ti-6Al-4V, требуют более высоких усилий, чем технически чистые сорта.
Остаточное напряжение:выпрямление создает контролируемую картину остаточного-напряжения. В критических случаях после правки следует -отжиг для снятия напряжения, чтобы стабилизировать размеры во время обработки.
Типичная последовательность процессов
Входной контроль: измерить прямолинейность, овальность и состояние поверхности.
Правка давлением частей большой-кривизны (при необходимости).
Правка натяжением проволоки, тонкостенных-труб и небольших прутков; много-роликовая правка прутков и труб простого сечения.
Проверка прямолинейности на соответствие допускам действующего стандарта (например, ASTM B348, B861, B338).
Дополнительный отжиг для снятия напряжения-для изделий с критическими размерами.
