Профкат-ЧПУ

Профессиональная механическая обработка на станках с ЧПУ

Профессиональная механическая обработка на станках с ЧПУ

Офис работает: пн-пт с 09:00-18:00
в Санкт-Петербурге:
(812) 995-57-83,
(812) 995-71-23

в Москве:
(495) 989-17-35,
8 (800) 775-02-83

Круглосуточное производство

Наш e-mail: info@profcut-cnc.ru

Инновации в сфере металлообработки: технология улучшения малопластичных сплавов

Проблема расширения предела деформационной прочности металлов возникла сразу после того, как человечество освоило технологию плавления железа и бронзы. Изучение свойств и качеств металлических сплавов позволило значительно увеличить их устойчивость к растяжению, сжатию, кручению и т. д. Но, когда речь заходит о наноструктурных сплавах на основе титана и никеля или других малопластичных соединениях, ситуация меняется.

Традиционная технология обработки нитинола

Титан — очень прочный материал. Этими же качествами обладает и его сплав, нитинол (TiNi). Но, чтобы получить из прутка нитинола диаметром 10 мм тонкую 1-миллиметровую проволоку, нужно пройти сложный цикл обработки.

Сплав достигает своего предела прочности уже после увеличения длины заготовки на 4-6 мм. Дальнейшая обработка прута возможна только после отжига и охлаждения металла. Таких циклов волочения и прокаливания может быть несколько десятков. Всё это влияет как на качество готовой детали, так и на её начальную стоимость.

Реформировать технологию обработки малопластичных сплавов пытаются многие. Не так давно шанс изменить принципы производства деталей из нитинола представился и российским специалистам.

Эксперименты с импульсным током

Положительное воздействие электрических импульсов на структуру металлов во время их механической обработки было открыто в 1969 г. О. А. Троицким, доктором технических наук и профессором МГИУ. Свои эксперименты учёный проводил на цинковых прутках и пластинах различной длины. Через 10 лет после открытия профессор Г. Конрад провёл опыты с титаном и получил аналогичные результаты. Так началось исследование методов холодной деформации металлов под воздействием импульсного тока.

Два новых открытия

Чтобы узнать, как на импульсный ток будет реагировать нитинол, исследовательская группа под руководством доктора В. В. Столярова (Институт машиноведения РАН) использовала несколько заготовок размерами 2×6×150 мм. Пластины предварительно закалили для получения крупнозернистой структуры и сняли внешний упрочненный слой, чтобы добиться максимальной точности и объективности результатов обработки.

В ходе эксперимента заготовки прокатывали на вальцах при комнатной температуре со скоростью 4 м/мин. Одновременно на пластины подавался однополярный импульсный ток с частотой 103 с-1 и длительностью 0,8 10-4 с. Благодаря небольшой скорости прокатки учёные могли с минимальной погрешностью зафиксировать момент появления микротрещин на поверхности металла и отследить изменения толщины с точностью до ± 25 мкм.

Результаты оказались более чем впечатляющими. В. В. Столярову удалось увеличить показатели суммарной и разовой деформации с 0,45 и 0,86 до 0,84 и 1,42. Кроме того, образцы, через которые проводился ток, не разрушались на части при превышении предела прочности. Этим они отличались от тех деталей, которые обрабатывались традиционным способом.

Ещё одно открытие касалось микроструктуры материала. Заготовки, прошедшие обработку импульсным током, изменились не только снаружи. Внутри металла образовалась смешанная структура из нанокристаллических решёток и аморфных областей. После отжига при температуре +400 °C в течение 1 часа аморфные участки полностью кристаллизировались, что позволило добиться значительного увеличения прочности и твёрдости титанового сплава.

Технологии будущего

Метод холодной обработки нитинола под воздействием импульсного тока открывает множество новых возможностей для металлургических и машиностроительных предприятий по всему миру. Особенно для тех из них, которые специализируются на изготовлении прута, проволоки, каркасных конструкций из металлопрофиля т. д. Усовершенствование технологии поможет значительно снизить затраты на сырьё и расширить ассортимент продукции. Главное — продолжать исследования и внедрять разработки в производственный цикл.

Механическая обработка титана

Все детали из титановых сплавов, которые изготавливало ООО «ПРОФКАТ-ЧПУ», имели сложную геометрию, канавки, фаски или требовали наличие стенок. Накопленный опыт позволяет нам изготавливать детали из титана благодаря точной подборке фрезы и режимов вращения.

Примеры наших работ

Разместить заказ

Поля, отмеченные «*» обязательны для заполнения

Ф.И.О.: *

E-Mail: *

Телефон: *

Комментарий:

(.rar, .zip, .jpg)

Настоящим подтверждаю, что я ознакомлен и согласен с "Условиями политики конфиденциальности"*