チタン伸線プロセスは、チタンおよびチタン合金のビレットを一連の精密金型を通して徐々に細いワイヤーに引き伸ばす技術です。簡単そうに見えますが、実際は課題が多く、まさに「優しい力」の金属加工分野です。チタンは-高強度、軽量、耐食性-という優れた特性を備えた金属ですが、これらの利点は加工の難しさをもたらします。チタンは室温では優れた靭性を持っていますが、変形に対する耐性が高いため、非常に「頑固」で、形状を変えるにはかなりの力が必要です。同時に、化学反応性があり、高温で空気中の酸素や窒素などの元素と容易に反応し、その表面が脆くなります。さらに、「加工硬化」現象が顕著であり、伸ばせば延ばすほど硬くなり、ある時点で破損する可能性があります。したがって、チタン線の伸線は、銅線や鉄線の伸線よりもはるかに簡単ではありません。機械加工、熱処理、表面処理を統合した体系的なエンジニアリングプロセスです。
伸線プロセス全体の中核となるプロセスは、ビレットの準備から始まります。通常、鍛造、圧延、表面処理されたチタン合金線材が原材料として使用され、直径は数ミリメートルになる場合もあります。-最初の重要なステップは表面の前処理です。そのためには、機械的または化学的方法を使用して酸化スケール、油、欠陥を徹底的に除去し、きれいで滑らかな表面を作成する必要があります。欠陥があるとその後の伸線中に拡大され、ワイヤの断線につながります。次に潤滑層の塗布です。チタンとダイの間の摩擦が高く、「固着」する傾向があるため、効果的な潤滑隔離を確立する必要があります。一般的な方法はリン酸塩処理または酸化処理であり、チタンワイヤの表面に多孔質で密着性の高い化成皮膜を生成します。この膜自体が摩擦を軽減し、「スポンジ」のように働き、後続の潤滑剤を吸収し、絞り加工中に安定した潤滑膜を形成します。
前処理の後、マルチパス描画段階が始まります。-清潔で潤滑されたブランクは、徐々に開口部が小さくなる一連の超硬またはダイヤモンドのダイスに引き抜かれ、押し込まれます。各パスで直径がわずかに圧縮されます。ここで鍵となるのは「パス削減率」のコントロールだ。チタン加工-はすぐに硬化するため、1 回のパスであまり多くのワイヤを伸線することはできません。そうしないと、過度の硬さによって折れてしまいます。したがって、通常は 10% ～ 20% の削減率で科学的な合格スケジュールが必要です。さらに重要なことは、数回の伸線加工を経ると、チタン ワイヤが硬化してさらに変形する能力を失い、中間焼きなましが必要になることです。アニーリングは真空または不活性ガスで保護された炉で行われます。-これにより内部応力が除去され、材料の可塑性と靭性が回復し、次の絞り加工に適した状態になります。この「絞り-硬化-焼きなまし-再絞り」のサイクルは、目標サイズに達するまで複数回繰り返されます。プロセス全体では、熱の蓄積と摩擦による損傷を最小限に抑えるために、線引き速度、ダイの角度、冷却条件を正確に制御する必要があります。
伸線とアニーリングを繰り返してチタン ワイヤが所望の最終直径に達しても、プロセスはまだ完了していません。まだまだ仕上げが必要です。これには、カールや内部応力を除去するための精密矯正や、均一な機械的特性を備えた非常に滑らかできれいな表面を実現するための電解研磨や真空光輝焼鈍が含まれます。この厳しいプロセスを経て生み出されるチタンワイヤーの価値は、こうして実現します。ハイテク分野で広く使用されています。医療業界では、超極細チタン ワイヤは優れた生体適合性を備えているため、縫合糸、歯科矯正用ワイヤ、心臓血管用ステントに理想的な材料です。-航空宇宙分野では、複合材料の補強または断熱層のためにチタンワイヤーがメッシュに織り込まれます。化学工学や海洋工学では、耐食性のフィルター スクリーンを織るのに使用されます。-高級消費財では、眼鏡フレーム、宝飾品、スポーツ用品などに使用されています。{6}}細くても強力なチタン ワイヤのすべてのロールは、現代の材料科学の知恵を体現しており、反抗的な金属を人類の最先端のニーズに応える精密製品へと飼いならす完璧な例であると言えます。-
