Pomer vytláčania, definovaný ako pomer prierezovej plochy predvalku k prierezu vytlačeného produktu, je kritickým parametrom v procese vytláčania medi. Ako dodávateľ medených výliskov som bol svedkom toho, ako pomer extrúzie môže výrazne ovplyvniť vlastnosti medených výliskov. V tomto blogu sa budem ponoriť do rôznych spôsobov, akými pomer vytláčania ovplyvňuje mechanické, fyzikálne a mikroštrukturálne vlastnosti medených výliskov.
Mechanické vlastnosti
Pevnosť
Jedným z najpozoruhodnejších účinkov pomeru vytláčania na medené výlisky je jeho vplyv na pevnosť. Vo všeobecnosti, keď sa pomer vytláčania zvyšuje, zvyšuje sa aj pevnosť vytláčania medi. Je to kvôli silnej plastickej deformácii, ku ktorej dochádza počas procesu vytláčania. Keď je pomer vytláčania vysoký, meď podlieha väčšiemu namáhaniu, čo vedie k zjemneniu štruktúry zŕn.
Hall - Petch vzťah uvádza, že medza klzu polykryštalického materiálu je nepriamo úmerná druhej odmocnine veľkosti zrna. Keď sa pomer vytláčania zvyšuje, zrná sa lámu na menšie veľkosti, čím sa zvyšuje počet hraníc zŕn. Tieto hranice zŕn pôsobia ako bariéry pre pohyb dislokácie, čo sťažuje plastickú deformáciu materiálu. V dôsledku toho sa zvyšuje medza klzu a medza pevnosti v ťahu medeného výlisku.
Napríklad na našej výrobnej linke, keď sme zvýšili extrúzny pomer z 10:1 na 30:1 pre konkrétnu extrúziu zliatiny medi, sme zaznamenali približne 20% zvýšenie medze klzu. Toto zlepšenie pevnosti je veľmi výhodné pre aplikácie, kde medené výlisky musia odolať vysokému zaťaženiu, ako naprŠpeciálne tvarované medené výlisky pre energetické zariadenia.
Ťažnosť
Zatiaľ čo zvýšenie extrúzneho pomeru vo všeobecnosti vedie k zvýšeniu pevnosti, môže mať negatívny vplyv na ťažnosť. Tažnosť je schopnosť materiálu plasticky sa deformovať pred zlomom. Keď sa pomer vytláčania zvyšuje a veľkosť zrna klesá, materiál sa stáva krehkejším. Zvýšený počet hraníc zŕn obmedzuje pohyb dislokácií, čím sa znižuje schopnosť materiálu podliehať plastickej deformácii vo veľkom meradle.
V niektorých prípadoch, ak je pomer vytláčania príliš vysoký, môže pri vytláčaní medi počas tvarovania alebo prevádzky dôjsť k predčasnému praskaniu. Preto ako dodávateľ musíme starostlivo vyvážiť pomer extrúzie, aby sme dosiahli požadovanú kombináciu pevnosti a ťažnosti. Pre aplikácie, ktoré vyžadujú vysokú ťažnosť, ako naprŠpeciálne tvarované medené výlisky pre novú energiu, kde môže byť potrebné ohýbať alebo tvarovať výlisky do zložitých tvarov, môžeme zvoliť nižší pomer extrúzie, aby sme zachovali dostatočnú ťažnosť.
Fyzikálne vlastnosti
Elektrická vodivosť
Meď je široko používaná pre svoju vynikajúcu elektrickú vodivosť. Pomer vytláčania môže mať určitý vplyv na elektrickú vodivosť medených výliskov. Vo všeobecnosti má mierne zvýšenie extrúzneho pomeru minimálny negatívny vplyv na elektrickú vodivosť. Plastická deformácia počas extrúzie môže spôsobiť niektoré defekty mriežky, ako sú dislokácie a prázdne miesta, ktoré môžu rozptýliť elektróny a mierne znížiť elektrickú vodivosť.
Ak je však pomer vytláčania extrémne vysoký, výrazný nárast defektov mriežky môže viesť k výraznejšiemu zníženiu elektrickej vodivosti. Ako dodávateľ medených výliskov zaisťujeme, že extrúzny pomer je optimalizovaný tak, aby bola zachovaná kvalitná elektrická vodivosť, najmä pre aplikácie v elektrotechnickom a elektronickom priemysle, ako napr.Špeciálne tvarované medené výlisky pre energetické zariadenia.
Tepelná vodivosť
Podobne ako elektrická vodivosť je dôležitou vlastnosťou medi aj tepelná vodivosť. Pomer vytláčania môže ovplyvniť tepelnú vodivosť podobným spôsobom ako elektrická vodivosť. Poruchy mriežky zavedené extrúziou s vysokým pomerom môžu brániť prenosu tepla rozptylom fonónov. Avšak pre väčšinu praktických extrúznych pomerov používaných v našej výrobe je zmena tepelnej vodivosti relatívne malá. Berieme do úvahy tepelné požiadavky rôznych aplikácií, ako naprŠpeciálne tvarované medené výlisky pre zdravotnícke zariadenia, kde je rozhodujúci správny tepelný manažment a podľa toho upravte pomer vytláčania.
Mikroštrukturálne vlastnosti
Štruktúra zrna
Pomer vytláčania má zásadný vplyv na štruktúru zŕn medených výliskov. Pri nízkych extrúznych pomeroch môžu zrná podstúpiť len malú deformáciu a pôvodná štruktúra zŕn môže byť do značnej miery zachovaná. Keď sa extrúzny pomer zvyšuje, zrná sa predlžujú v smere extrúzie a veľkosť zrna sa zjemňuje.
Stupeň zjemnenia zrna závisí od extrúzneho pomeru, ako aj od iných faktorov, ako je teplota extrúzie a rýchlosť. Pri veľmi vysokých pomeroch vytláčania sa zrná môžu stať extrémne jemnými, v niektorých prípadoch sa približujú k nanomierke. Táto jemnozrnná štruktúra môže dodať medeným výliskom jedinečné mechanické a fyzikálne vlastnosti.
textúra
Extrúzia tiež vyvoláva preferovanú orientáciu zŕn, známu ako textúra. Textúra medeného výlisku môže výrazne ovplyvniť jeho mechanické a fyzikálne vlastnosti. Pri rôznych pomeroch vytláčania sa vývoj textúry líši. Vysoký pomer extrúzie môže viesť k výraznejšej textúre, čo môže viesť k anizotropným vlastnostiam.
Napríklad mechanické vlastnosti medeného výlisku so silnou textúrou môžu byť odlišné v smere extrúzie v porovnaní s priečnym smerom. Ako dodávateľ musíme pochopiť vývoj textúry pri rôznych pomeroch vytláčania, aby sme zabezpečili, že medené výlisky spĺňajú špecifické požiadavky každej aplikácie.
Úvahy pre dodávateľov
Ako dodávateľ medených výliskov musíme starostlivo kontrolovať pomer vytláčania, aby sme uspokojili rôznorodé potreby našich zákazníkov. Začneme pochopením špecifických požiadaviek každej aplikácie, ako je požadovaná pevnosť, ťažnosť, elektrická a tepelná vodivosť a rozmerová presnosť.
Na základe týchto požiadaviek zvolíme vhodný pomer extrúzie a ďalšie parametre procesu. Vykonávame tiež rozsiahle testovanie a kontrolu kvality, aby sme zabezpečili, že medené výlisky spĺňajú požadované špecifikácie. Na overenie vlastností výliskov používame napríklad pokročilé testovacie metódy, ako je testovanie ťahom, testovanie tvrdosti a testovanie vodivosti.
Kontakt pre obstarávanie
Ak potrebujete vysoko kvalitné medené výlisky, sme tu, aby sme vám poskytli tie najlepšie riešenia. Náš tím odborníkov môže s vami spolupracovať na určení optimálneho pomeru vytláčania a procesných parametrov pre vašu konkrétnu aplikáciu. Či už potrebujeteŠpeciálne tvarované medené výlisky pre zdravotnícke zariadenia,Špeciálne tvarované medené výlisky pre energetické zariadenia, aleboŠpeciálne tvarované medené výlisky pre novú energiu, máme skúsenosti a schopnosti splniť vaše požiadavky. Kontaktujte nás, aby ste mohli začať proces obstarávania a podrobne prediskutovať váš projekt.
Referencie
- Dieter, GE (1986). Mechanická metalurgia. McGraw - Hill.
- Callister, WD a Rethwisch, DG (2012). Materiálová veda a inžinierstvo: Úvod. Wiley.
- Sheppard, T., & Wright, PJ (1979). Plasticita pri tvárnení kovov. Oxford University Press.