1. Pasiuna

Ang mga alambre sa tungsten, nga adunay gibag-on gikan sa pila hangtod napulo ka micrometer, gihimo nga plastik nga mga spiral ug gigamit alang sa mga tinubdan sa kahayag sa incandescent ug pag-discharge. Ang paghimo sa wire gibase sa teknolohiya sa pulbos, ie, ang tungsten powder nga nakuha pinaagi sa kemikal nga proseso sunodsunod nga gipailalom sa pressing, sintering, ug plastic forming (rotary forging ug drawing). Timan-i nga ang proseso sa wire-winding kinahanglan nga moresulta sa maayo nga mga kabtangan sa plastik ug "dili kaayo taas" nga pagkamaunat. Sa laing bahin, tungod sa mga kondisyon sa pagpahimulos sa mga spiral, ug labaw sa tanan, ang gikinahanglan nga high-creep nga pagsukol, ang mga recrystallized nga mga wire dili angay alang sa produksyon, ilabi na kung kini adunay usa ka coarse-grained nga istruktura.

Ang pagbag-o sa mekanikal ug plastik nga mga kabtangan sa me-tallic nga mga materyales, labi na, ang pagkunhod sa kusog nga pagtrabaho nga lisud nga wala’y pag-annealing nga pagtambal posible gamit ang me-chanical nga pagbansay. Kini nga proseso naglangkob sa pagpailalom sa metal ngadto sa balik-balik nga, alternating, ug ubos-plastic deformation. Ang mga epekto sa cyclic contraflexure sa mekanikal nga mga kabtangan sa mga metal gidokumento, ug uban pa, sa Bochniak ug Mosor's [1] nga papel, dinhi gamit ang CuSn 6.5 % nga tin bronze strips. Gipakita nga ang mekanikal nga pagbansay mosangpot sa pagpahumok sa trabaho.
Ikasubo, ang mekanikal nga mga parameter sa tungsten wire nga gitino sa yano nga uniaxial tensile nga mga pagsulay dili igo aron matagna ang ilang pamatasan sa proseso sa produksiyon sa mga spiral. Kini nga mga alambre, bisan pa sa parehas nga mekanikal nga mga kabtangan, kanunay nga gihulagway pinaagi sa lahi nga pagkadaling dali nga maglikoliko. Busa, sa pag-assess sa teknolohikal nga mga kinaiya sa tungsten wire, ang mga resulta sa mosunod nga mga pagsulay giisip nga mas kasaligan: core wire winding, unidirectional torsion, knife-edge compress-sion, bend-and-stretch, o reversible banding [2] . Bag-ohay lang, usa ka bag-ong teknolohikal nga pagsulay ang gisugyot [3], diin ang wire gipailalom sa dungan nga torsion with tension (TT test), ug ang stress state-sa opinyon sa mga awtor-hapit sa mahitabo sa proseso sa produksyon. sa mga fila-ment. Dugang pa, ang mga resulta sa mga pagsulay sa TT nga gihimo sa mga wire nga tung-sten nga adunay lainlaing mga diyametro nagpakita sa katakus niini sa pagpaabut sa ilang ulahi nga pamatasan sa mga proseso sa teknolohiya [4, 5].

Ang katuyoan sa trabaho nga gipresentar dinhi mao ang pagtubag sa pangutana kung, ug kung, hangtod sa unsang gilapdon ang paggamit sa cycling deformation treatment (CDT) sa tungsten wire pinaagi sa padayon nga multilateral bending nga adunay pamaagi sa paggunting [6], mahimo’g magbag-o sa mekanikal ug teknolohiya niini. importante nga mga kabtangan.

Sa kinatibuk-an, ang cyclic deformation sa mga metal (pananglitan, pinaagi sa tension ug compression o bilateral bending) mahimong inubanan sa duha ka lain-laing mga proseso sa istruktura. Ang una mao ang kinaiya alang sa deformation nga adunay gagmay nga mga amplitude ug

Naglangkit sa gitawag nga fatigue phenomena, nga miresulta sa kusgan nga gipagahi nga metal nga nahimo nga usa nga gipahumok sa pilay sa wala pa mahitabo ang pagkaguba [7].

Ang ikaduha nga proseso, nga nagpatigbabaw sa panahon sa deformation nga adunay high-strain amplitudes, nagpatunghag lig-on nga heterogenization sa plastic flow-generating shear bands. Tungod niini, adunay usa ka grabe nga pagkabahinbahin sa istruktura sa metal, labi na, ang pagporma sa mga nano-sized nga mga lugas, sa ingon, usa ka hinungdanon nga pagtaas sa mga mekanikal nga kabtangan niini sa gasto sa pagkaayo. Ang ingon nga epekto makuha sa pananglitan, padayon nga nagbalikbalik nga corrugation ug pamaagi sa pagtul-id nga gihimo ni Huang et al. [8], nga naglangkob sa daghang, alternate, passing (rolling) sa mga strips sa taliwala sa "geared" ug hapsay nga mga rolyo, o sa usa ka mas sopistikado nga paagi, nga mao ang usa ka paagi sa padayon nga bending ubos sa tension [9], diin ang gituy-od nga strip ang contraflexed tungod sa usa ka mabalik nga paglihok subay sa gitas-on niini sa set sa nagtuyok nga mga rolyo. Siyempre, ang halapad nga fragmentation sa mga lugas mahimo usab nga makuha sa panahon sa monotonic deformation nga adunay dako nga strain, gamit ang gitawag nga Severe Plastic Deformation nga mga pamaagi, ilabi na, mga pamaagi sa Equal Channel Angular Extrusion [10] nga kasagarang makatagbaw sa mga kondisyon alang sa yano paggunting sa metal. Ikasubo, kini kasagarang gigamit sa sukod sa laboratoryo ug kini dili mahimo sa teknikal

sa paggamit kanila sa pagkuha sa piho nga mekanikal nga mga kabtangan sa taas nga strips o alambre.

Gibuhat usab ang pipila ka mga pagsulay aron mahibal-an ang impluwensya sa cyclically nga pagbag-o sa paggunting nga gigamit sa gagmay nga mga deformasyon sa yunit sa katakus sa pagpaaktibo sa kakapoy nga panghitabo. Ang mga resulta sa eksperimento nga mga pagtuon nga gihimo [11] sa mga strips sa tumbaga ug cobalt pinaagi sa contraflexure uban sa shearing nagpamatuod sa ibabaw thesis. Bisan kung ang contraflexure nga adunay pamaagi sa paggunting dali ra nga magamit sa patag nga mga bahin nga metal, ang labi ka direkta nga aplikasyon alang sa mga wire dili makatarunganon, tungod kay, sa kahulugan, dili kini garantiya nga makuha ang homogenous nga istruktura, ug sa ingon parehas nga mga kabtangan sa. ang circ- cumference (nga adunay arbitraryong oriented radius) sa wire. Tungod niini nga rason, kini nga papel naggamit sa usa ka bag-ong naporma ug orihinal nga pamaagi sa CDT nga gidisenyo alang sa nipis nga mga alambre, base sa padayon nga multilateral bending uban sa shearing.

Fig. 1 Scheme sa proseso sa mekanikal nga pagbansay sa mga alambre:1 tungsten wire,2 coil gamit ang wire aron i-unreel,3 sistema sa unom ka rotating dies,4 winding coil,5 pagbali sa timbang, ug6 brake (steel cylinder nga adunay usa ka banda sa lata nga bronse sa palibot niini)

2. Eksperimento

Ang CDT sa tungsten wire nga adunay diametro nga 200 μm gihimo sa usa ka espesyal nga gitukod nga test device kansang laraw gipakita sa Fig. 1. Unreeled wire (1) gikan sa coil

(2) uban sa diametro sa 100 mm, gipaila-ila ngadto sa usa ka sistema sa unom ka mamatay (3), uban sa mga lungag sa sama nga diametro sa wire, nga gitakda sa usa ka komon nga housing ug nagtuyok sa palibot sa axis sa usa ka speed sa 1,350 rev/ min. Pagkahuman sa pag-agi sa aparato, ang wire gi-reeled sa coil (4) nga adunay diameter nga 100 mm nga nagtuyok sa gikusgon nga 115 rev/min. Ang gipadapat nga mga parameter nagdesisyon sa linear speed sa wire nga may kalabotan sa rotating dies mao ang 26.8 mm/rev.

Ang angay nga disenyo sa dies system nagpasabot nga ang matag segundo nga die nagtuyok sa eccentrically (Fig. 2), ug ang matag piraso sa wire nga moagi sa rotating dies gipailalom sa padayon nga multilateral bending uban sa shearing inducted pinaagi sa pagplantsa sa ngilit sa sulod nga nawong sa mga dies.

Fig. 2 Schematic layout sa rotating dies (gimarkahan og numero3 sa Fig. 1)

Fig. 3 Sistema sa mga mamatay: usa ka kinatibuk-ang panglantaw; b nag-unang mga bahin:1 mamatay sa sentro,2 eccentric mamatay,3 mga singsing sa spacer

Ang unreeled wire ubos sa impluwensya sa inisyal nga kapit-os tungod sa paggamit sa tension, nga dili lamang nanalipod niini gikan sa entanglement, apan nagtino usab sa pag-apil sa usag usa sa bending ug shearing deformation. Posible kini nga makab-ot salamat sa brake nga gitaod sa coil sa porma sa usa ka tin bronze strip nga gipugos sa usa ka gibug-aton (gitudlo nga 5 ug 6 sa Fig. 1). Gipakita sa Figure 3 ang dagway sa pagbansay sa aparato kung gipilo, ug ang matag usa sa mga sangkap niini. Ang pagbansay sa mga alambre gihimo nga adunay duha ka lainlaing gibug-aton:

4.7 ug 8.5 N, hangtod sa upat nga moagi sa set sa mga dies. Ang axial stress nagkantidad matag usa sa 150 ug 270 MPa.

Ang tensile test sa wire (pareho sa inisyal nga estado ug gibansay) gihimo sa Zwick Roell testing machine. Sample gauge gitas-on mao ang 100 mm ug tensile strain rate mao ang

8×10⁻³ s⁻¹. Sa matag kaso, usa ka punto sa pagsukod (alang sa matag usa

sa mga variant) nagrepresentar sa labing menos lima ka mga sample.

Ang pagsulay sa TT gihimo sa usa ka espesyal nga apparatus kansang laraw gipakita sa Fig. 4 sa sayo pa gipresentar ni Bochniak et al. (2010). Ang sentro sa tungsten wire (1) nga adunay gitas-on nga 1 m gibutang sa usa ka catch (2), ug dayon ang mga tumoy niini, pagkahuman sa pag-agi sa mga rolyo sa giya (3), ug gilakip ang mga gibug-aton (4) nga 10 N matag usa, gibabagan sa usa ka clamp (5). Ang rotary motion sa catch (2) miresulta sa paglikos sa duha ka wire

(gi-reeled sa ilang mga kaugalingon), nga adunay pirmi nga mga tumoy sa nasulayan nga sample, gihimo uban ang hinay-hinay nga pagtaas sa mga tensile stress.

Ang resulta sa pagsulay mao ang gidaghanon sa mga twists (N_T) gikinahanglan aron maputol ang wire ug kasagaran mahitabo sa atubangan sa naporma nga tangle, sama sa gipakita sa Fig. 5. Labing menos napulo ka mga pagsulay matag variant ang gihimo. Pagkahuman sa pagbansay, ang wire adunay gamay nga balud nga porma. Kinahanglang hatagan og gibug-aton nga sumala sa mga papeles sa Bochniak and Pieła (2007) [4] ug Filipek (2010)

[5] ang pagsulay sa TT usa ka yano, paspas, ug barato nga pamaagi aron mahibal-an ang mga teknolohikal nga kabtangan sa mga wire nga gituyo alang sa pagpaliko.

Fig. 4 Skema sa pagsulay sa TT:1 gisulayan nga wire,2 catch nga gipatuyok sa usa ka de-koryenteng motor, inubanan sa twist recording device,3 giya rolyo,4mga gibug-aton,5 apapangig clamping sa mga tumoy sa wire

3. Resulta

Ang epekto sa inisyal nga tensyon ug ang gidaghanon sa mga pass sa proseso sa CDT sa mga kabtangan sa tungsten wires gipakita sa Fig. 6 ug 7. Ang usa ka dako nga pagsabwag sa nakuha nga mekanikal nga mga parameter sa wire nag-ilustrar sa sukdanan sa inhomogeneity sa materyal nga nakuha sa powder nga teknolohiya, ug busa, ang pag-analisar nga gihimo nagpunting sa mga uso sa mga pagbag-o sa nasulayan nga mga kabtangan ug dili sa ilang hingpit nga mga bili.

Ang komersyal nga tungsten wire gihulagway pinaagi sa kasagaran nga mga kantidad sa ani stress (YS) nga katumbas sa 2,026 MPa, ultimate tensile strength (UTS) sa 2,294 MPa, total elongation sa

A≈2.6% ug ang N_Tkutob sa 28. Sa walay pagtagad sa

kadako sa gipatuman nga tensyon, ang CDT moresulta sa gamay ra

pagkunhod sa UTS (dili molapas sa 3 % alang sa wire human sa upat ka pass), ug ang YS ugA nagpabilin nga medyo parehas nga lebel (Fig. 6a–c ug 7a–c).

Fig. 5 Pagtan-aw sa tungsten wire human sa bali sa TT test

Fig. 6 Epekto sa mekanikal nga pagbansay (gidaghanon sa mga pass n) sa mekanikal (a–c) ug teknolohikal (d) (gihubit ni N_Tsa TT test) mga kabtangan sa tungsten wire; gilakip nga gibug-aton nga kantidad sa 4.7 N

Ang CDT kanunay nga nagdala ngadto sa usa ka mahinungdanon nga pagtaas sa gidaghanon sa wire twists N_T. Sa partikular, alang sa unang duha ka pass, N_Tmoabot ug labaw pa sa 34 alang sa tensiyon nga 4.7 N ug hapit 33 alang sa tensiyon nga 8.5 N. Kini nagrepresentar sa usa ka pagtaas sa gibanabana nga 20 % kalabot sa commercial wire. Ang pag-aplay og mas taas nga ihap sa mga pass mosangpot sa dugang nga pagtaas sa N_Tlamang sa kaso sa pagbansay ubos sa tensyon sa 4.7 N. Ang wire human sa upat ka mga pass nagpakita sa kasagaran nga magnitude sa N_Tmilapas sa 37, nga, kon itandi sa wire sa inisyal nga kahimtang, nagrepresentar sa usa ka pagtaas sa sa ibabaw sa 30 %. Ang dugang nga pagbansay sa wire sa mas taas nga tensyon dili na makausab sa gidak-on sa kaniadto nga nakab-ot nga N._Tmga kantidad (Fig. 6d ug 7d).

4. Pagtuki

Ang nakuha nga mga resulta nagpakita nga ang pamaagi nga gigamit alang sa tungsten wire CDT halos wala mag-usab sa mekanikal nga mga parameter nga gitino sa tensile tests (adunay gamay nga pagkunhod sa ultimate tensile strength),

teknolohikal nga mga kabtangan gituyo alang sa usa ka spiral produksyon; kini girepresentahan sa gidaghanon sa mga twist sa TT test. Kini nagpamatuod sa mga resulta sa naunang mga pagtuon ni Bochniak ug Pieła (2007)

[4] mahitungod sa kakulang sa convergence sa tensile test resulta uban sa obserbahan kinaiya sa mga alambre sa proseso sa produksyon sa mga spiral.

Ang reaksyon sa tungsten wire sa proseso sa CDT kamahinungdanon nagdepende sa gipadapat nga tensyon. Sa ubos nga tensyon nga pwersa, ang usa nag-obserbar sa usa ka parabolic nga pagtubo sa gidaghanon sa mga twist nga adunay gidaghanon sa mga pass, samtang ang paggamit sa mas dako nga mga bili sa tension lead (human na sa duha ka pass) aron makab-ot ang kahimtang sa saturation ug ang pagpalig-on sa nakuha kaniadto nga teknolohiya. mga kabtangan (Fig. 6d ug 7d).

Ang ingon nga lainlain nga tubag sa tungsten wire nagpasiugda sa kamatuoran nga ang kadako sa tensyon nagtino sa kantidad nga pagbag-o sa kahimtang sa stress ug ang kahimtang sa deformasyon sa materyal ug busa ang pagkamaunat-plastik nga pamatasan niini. Ang paggamit sa mas taas nga tensyon sa panahon sa proseso sa plastic bending sa wire nga moagi tali sa sunodsunod nga misaligned dies moresulta sa mas gamay nga wire-bending radius; busa, ang plastic strain sa usa ka direksyon nga tul-id sa axis sa wire nga responsable sa mekanismo sa paggunting mas dako ug modala ngadto sa usa ka lokal nga plastik nga dagan sa shear bands. Sa laing bahin, ang ubos nga tensyon hinungdan sa proseso sa CDT sa wire nga mahitabo nga adunay mas dako nga partisipasyon sa pagkamaunat-unat nga strain (nga mao, ang plastic strain nga bahin mas gamay), nga mipabor sa dominasyon sa homogenous deformation. Kini nga mga sitwasyon lahi kaayo sa nahitabo sa panahon sa uniaxial tensile test.

Kinahanglan usab nga hinumdoman nga ang CDT nagpauswag sa mga teknikal nga kinaiya alang lamang sa mga wire nga adunay igong kalidad, ie, nga walay mahinungdanon nga internal nga mga depekto (mga pores, voids, discontinuities, micro-cracks, kakulang sa igo nga pagpadayon sa adhesion sa mga utlanan sa lugas, etc. .) nga resulta sa produksyon sa wire pinaagi sa powder metallurgy. Kung dili, ang pagtaas sa pagsabwag sa nakuha nga kantidad sa mga twist N_Tuban sa usa ka pagtaas sa gidaghanon sa mga pass nagpakita sa usa ka lawom nga pagkalahi sa wire istruktura sa iyang lain-laing mga bahin (sa gitas-on) sa ingon mahimo usab nga usa ka mapuslanon nga sukdanan sa pagtimbang-timbang sa kalidad sa usa ka komersyal nga wire. Kini nga mga problema mahimong hilisgutan sa umaabot nga mga imbestigasyon.

Fig. 7 Epekto sa mekanikal nga pagbansay (gidaghanon sa mga pass n) sa mekanikal (a–c) ug teknolohikal (d) (gihubit ni N_Tsa TT test) mga kabtangan sa tungsten wire; gilakip nga gibug-aton nga kantidad sa 8.5 N

5. Mga konklusyon

1， Ang CDT sa tungsten wires nagpauswag sa ilang mga teknolohikal nga kabtangan, ingon nga gihubit sa torsion nga adunay tension test sa N_Tsa dili pa mabali.

2, Ang pagtaas sa N_Tindex sa mga 20% maabot sa usa ka wire nga gipailalom sa duha ka serye sa CDT.

3， Ang gidak-on sa wire tension sa proseso sa CDT adunay dakong epekto sa mga teknolohikal nga kabtangan niini nga gihubit sa bili sa N._Tindeks. Ang pinakataas nga bili niini naabot sa wire nga gipailalom sa gamay nga tension (tensile stress).

4， Ang paggamit sa mas taas nga tensyon ug dugang nga mga siklo sa multilateral bending nga adunay paggunting dili makatarunganon tungod kay kini moresulta lamang sa pagpalig-on sa naabot nga bili sa N._Tindeks.

5， Ang mahinungdanon nga pag-uswag sa teknolohikal nga mga kabtangan sa CDT tungsten wire wala giubanan sa usa ka pagbag-o sa mekanikal nga mga parameter nga gitino sa tensile test, nga nagpamatuod sa gihuptan nga pagtuo sa ubos nga usability sa maong pagsulay sa pagpaabut sa teknolohikal nga kinaiya sa wire.

Ang nakuha nga mga resulta sa eksperimento nagpakita sa kaangayan CDT sa tungsten wire alang sa produksyon sa mga spiral. Sa partikular, base sa pamaagi nga gigamit alang sa sunodsunod nga pag-uswag sa gitas-on sa wire, cyclic, multidirectional bending nga adunay gamay nga strain, hinungdan sa pagpahayahay sa internal nga mga stress. Tungod niini nga hinungdan, adunay usa ka pagdili sa kalagmitan sa pagkaguba sa wire sa panahon sa pagporma sa plastik sa mga spiral. Ingon usa ka sangputanan, gipamatud-an nga ang pagkunhod sa gidaghanon sa basura sa ilawom sa mga kondisyon sa paggama nagdugang sa kaepektibo sa proseso sa produksiyon pinaagi sa pagwagtang sa downtime nga awtomatiko nga kagamitan sa produksiyon diin, pagkahuman maputol ang wire, ang usa ka emergency nga paghunong kinahanglan nga "manual" nga gi-aktibo. pinaagi sa operator.