Egenskaper til varm ekstruderingsprosess av titan og titanlegeringsmateriale

De viktigste faktorene som påvirker flyten av metall under ekstrudering:

(1) Ekstruderingsmetode. Omvendt ekstrudering har mer jevn metallstrøm enn foroverekstrudering, kald ekstrudering har mer jevn metallstrøm enn varm ekstrudering, og smurt ekstrudering har jevnere metallstrøm enn ikke-smurt ekstrudering. Påvirkningen av ekstruderingsmetoden oppnås ved å endre friksjonsforholdene.

(2) Ekstrusjonstemperatur. Den ujevne strømmen av metall forsterkes når ekstruderingstemperaturen øker og deformasjonsmotstanden til emnet avtar. Under ekstruderingsprosessen, hvis oppvarmingstemperaturen til ekstruderingssylinderen og formen er for lav, og metalltemperaturforskjellen mellom det ytre laget og midtlaget er stor, vil ujevnheten i metallstrømmen øke. Jo bedre termisk ledningsevne metallet har, desto jevnere er temperaturfordelingen på endeflaten av emnet.

(3) Metallstyrke. Når andre forhold er like, jo høyere metallstyrke, desto jevnere blir metallstrømmen.

(4) Dysevinkel. Jo større formvinkelen er (det vil si vinkelen mellom formens endeflate og den sentrale aksen), jo mer ujevn er metallfluiditeten. Når flerhullsdysen brukes til ekstrudering, er dysehullene anordnet rimelig, og metallstrømmen har en tendens til å være jevn.

(5) Grad av deformasjon. Hvis graden av deformasjon er for stor eller for liten, vil metallstrømmen være ujevn.

(6) Ekstruderingshastighet. Når ekstruderingshastigheten øker, øker inhomogeniteten til metallstrømmen.

Studiet av metallflytdynamikk til industrielle titanlegeringer viser at flytoppførselen til metaller er svært forskjellig i temperaturområdet som tilsvarer de forskjellige fasetilstandene til hver legering. Derfor er en av hovedfaktorene som påvirker ekstruderingsflytegenskapene til titan og titanlegeringer billettoppvarmingstemperaturen som bestemmer metallfaseovergangstilstanden.

Metallstrømmen er mer jevn når den ekstruderes ved temperaturen i a- eller a+P-faseområdet enn ved temperaturen i p-faseområdet. Det er svært vanskelig å oppnå høy overflatekvalitet for ekstruderte produkter. Til nå har ekstruderingsprosessen av titanlegeringer måttet bruke smøremidler. Hovedårsaken er at titan vil danne et eutektisk eutektikk med jernbaserte eller nikkelbaserte legeringsformmaterialer ved temperaturer på 980 grader og 1030 grader, noe som vil forårsake alvorlig slitasje på formen. Når det brukes grafittsmøremiddel, kan det dannes dype langsgående ripelinjer på overflaten av produktet, som er konsekvensen av at titan og titanlegeringer fester seg til formen. Ved ekstrudering av profiler med glasssmøremidler kan det oppstå en ny type defekte "surker", dvs. sprekker i overflatelaget på produktet. Studier har vist at utseendet til "pockmarks" skyldes den lave termiske ledningsevnen til titan og titanlegeringer, noe som fører til at overflatelaget på emnet avkjøles voldsomt og plastisiteten avtar kraftig.