Volframo viela gaminama iš sukepinto volframo strypo atliekant kontroliuojamų karštosios deformacijos etapų seką, o kalimas štampuojant, taip pat vadinamas sukamojo kalimo arba sukamuoju kalimu, yra vienas iš pagrindinių tarpinių etapų, per kurį trapus sukepintas strypas paverčiamas lanksčiu, smulkiagrūdžiu strypu, paruoštu traukti vielą.
Kalimo štampavimo vaidmuo volframo vielos maršrute
Po to, kai volframo milteliai yra presuojami ir sukepinami į strypo formą, medžiaga yra stipri, bet per daug trapi kambario temperatūroje, kad būtų galima toliau dirbti. Gamybos trasoje tarp sukepinto strypo ir vielos tempimo etapo yra štampuotas kalimas: palaipsniui mažinamas skerspjūvis, sutankinama struktūra ir sukuriama deformacinė tekstūra, nuo kurios priklauso vėlesnis vielos tempimas. Kadangi sumažinimas per eigą yra ribotas, operacija atliekama kartotiniais važiavimais, o ne vienu smūgiu, o kiekvienas praėjimas turi būti suplanuotas atsižvelgiant į esamą skersmenį, temperatūrą ir vidinį strypo įtempį.
Šildymas elastingumui 1200-1500 laipsnių Celsijaus
Volframas turi kūno -centruotą kubinę kristalų struktūrą su aukšta plastiškumo-į-trapią perėjimo temperatūra. Kambario temperatūroje dislokacijos judėjimas grotelėje yra labai apribotas, todėl strypas lūžta, o ne plastiškai deformuojasi. Pakėlus strypo temperatūrą iki 1200–1500 laipsnių Celsijaus, suaktyvinama pakankamai slydimo sistemų, leidžiančių plastikui tekėti, o tai leidžia saugiai sumažinti medžiagą be įtrūkimų. Vienodas kaitinimas visame strypo skerspjūvyje yra labai svarbus, nes netolygus temperatūros pasiskirstymas sukelia nenuoseklią deformaciją ir palieka vidinius įtempius, kurie gali sukelti gatavos vielos defektus.
Sujungimo mechanizmas ir skersmens sumažinimas
Esant kalimo temperatūrai, šildomas strypas praleidžiamas per štampavimo kalimo mašiną. Mašina kala strypą maždaug 10 000 smūgių per minutę greičiu, o kiekvienas praėjimas per štampą sumažina skersmenį maždaug 12 procentų. Didelis pūtimo dažnis palaiko strypą darbinėje temperatūroje ilgesnę eigos dalį ir sukuria vienodesnį paviršių bei skerspjūvį nei naudojant lėtesnius kalimo būdus. Veiksmas kartojamas, eidami po važiavimo, kol pasiekiamas tikslinis strypo skersmuo, o sumažinimas per praėjimą yra pakankamai mažas, kad būtų išvengta įtrūkimų ar per didelio sukietėjimo.
Mikrostruktūros raida: pluoštinė grūdų struktūra
Kalimas pailgina volframo kristalus išilgai darbo krypties, palaipsniui sukuriant pluošto grūdelių struktūrą strype. Ši orientuota mikrostruktūra yra labai pageidautina gatavam produktui, nes ji sujungia gerą lankstumą ir didelį tempimo stiprumą išilgai vielos ašies. Pluoštinis išlygiavimas, nustatytas skalbimo etape, suteikia pradinę tekstūrą, kurią vielos traukimas dar labiau patobulina galutinę ploną vielą. Tačiau stipriai apdirbta medžiaga kaupia tempimo sukietėjimą ir vidinį įtempimą, todėl prieš bandant toliau mažinti strypą reikia sumažinti įtampą kaitinant.
Stresą mažinantys ir matmenų tikslai
Po kiekvieno deformacijos etapo strypas pakartotinai pašildomas, kad būtų sumažintas vidinis įtempis ir atkurtas darbingumas kitam praėjimui. Šis tarpinis atkaitinimas apsaugo nuo įtrūkimų atsiradimo ir palaiko nuoseklų strypo deformacijos elgesį. Pjovimas tęsiamas tol, kol strypo skersmuo pasiekia maždaug 0,25–0,10 colio – matmenų diapazoną, nuo kurio paprastai pradedamas volframo vielos tempimas. Šiame etape strypas sujungia pakankamą lankstumą su smulkia, išlyginta grūdėtumo struktūra, kuri palaiko vienodą tempimą iki galutinio vielos skersmens.
Pagrindiniai štampavimo kalimo etapo parametrai yra apibendrinti žemiau.
| Parametras | Vertė |
|---|---|
| Pozicija procese | Tarp sukepinto volframo strypo ir vielos tempimo |
| Šildymo temperatūra | 1200-1500 laipsnių Celsijaus |
| Kalimo greitis | Apie 10 000 smūgių per minutę |
| Skersmens sumažinimas per praėjimą | Maždaug 12 proc |
| Grūdų struktūra po kalimo | Pailginta pluoštinė struktūra išilgai darbo krypties |
| Tarpinis gydymas | Streso mažinimas kaitinant po deformacijos |
| Tikslinis skersmuo prieš piešimą | Maždaug nuo 0,25 iki 0,10 colio |
Dažnai užduodami klausimai
Kodėl volframo strypas yra trapus kambario temperatūroje?Volframas turi kūno -centruotą kubinę kristalų struktūrą su aukšta plastiškumo-į-trapią perėjimo temperatūra. Esant kambario temperatūrai, dislokacijų judėjimas kristalinėje gardelėje yra labai apribotas, todėl strypas linkęs lūžti, o ne plastiškai deformuotis, kai yra veikiamas mechaniniu būdu.
Koks temperatūrų diapazonas naudojamas volframo štampui kalti?Prieš kalimą volframo strypas įkaitinamas iki 1200–1500 laipsnių Celsijaus. Esant tokiai temperatūrai, medžiaga tampa pakankamai lanksti, kad ją būtų galima sumažinti per štampą be įtrūkimų.
Kiek sumažinamas strypo skersmuo kiekviename keitimo eige?Kiekvienas praėjimas per štampavimo kalimo mašiną sumažina strypo skersmenį maždaug 12 procentų. Mažas sumažinimas per praėjimą leidžia saugiai kartoti operaciją, kol pasiekiamas tikslinis skersmuo.
Kodėl po perbraukimo strypas turi būti sumažintas?Sulenkimas sukelia strypo sukietėjimą ir vidinį įtempimą. Pakartotinis strypo pašildymas, siekiant sumažinti šiuos įtempius, atkuria darbingumą, apsaugo nuo įtrūkimų atsiradimo ir išlaiko nuoseklią deformacijos elgseną tolesniems važiavimams.
Kuo naudinga kalimo būdu sukurta pluoštinių grūdelių struktūra?Pluoštinė, pailgi grūdelių struktūra, orientuota išilgai darbo krypties, suteikia strypui palankų lankstumo ir tempimo stiprumo derinį išilgai vielos ašies ir suteikia pradinę tekstūrą, kurią vielos tempimas patobulina iki galutinio volframo vielos.
Koks strypo skersmuo pasiekiamas prieš pradedant volframo vielos tempimą?Valymas tęsiamas tol, kol strypo skersmuo pasiekia maždaug 0,25–0,10 colio. Esant tokiam matmenų diapazonui, strypas turi pakankamai lankstumo ir smulkios, išlygintos grūdelių struktūros, kad būtų palaikomas vienodas traukimas iki galutinio vielos skersmens.