Analiza karakteristika procesa vruće ekstruzije titanijumskih šipki i šipki od titanijumskih legura
Toplotna provodljivost od titanijumske šipke i šipke od titanijumske legure blankova je relativno niska, a ova karakteristika je posebno značajna tokom procesa vrućeg ekstrudiranja. Zbog nedovoljne toplotne provodljivosti, između površinskog sloja i unutrašnjeg sloja gredice će se pojaviti velika temperaturna razlika. Naročito kada je temperatura bačve za ekstruziju postavljena na 400 stepeni, ova temperaturna razlika može čak dostići 200~250 stepeni. Efekat jačanja inhalacijom i temperaturna razlika poprečnog presjeka gredice rade zajedno kako bi uzrokovali značajne razlike u svojstvima čvrstoće i plastičnosti metala na površini i centru gredice. Ova razlika će uzrokovati neravnomjernu deformaciju tijekom procesa ekstruzije, stvarajući tako veliko dodatno zatezno naprezanje u površinskom sloju, što je glavni razlog za stvaranje pukotina i pukotina na površini ekstrudiranih proizvoda.
Proces vruće ekstruzije titana i šipki od legure titana je složeniji od onog kod legura aluminija, legura bakra, pa čak i čelika. Ova složenost uglavnom proizlazi iz posebnih fizičkih i hemijskih svojstava titanijuma i legura titanijuma. Istraživanja dinamike tečenja metala industrijskih legura titanijuma pokazuju da će se ponašanje tečenja metala značajno promeniti u temperaturnom opsegu različitih faznih stanja. Stoga, temperatura zagrijavanja gredice, ključni faktor koji određuje stanje fazne transformacije metala, ima važan utjecaj na karakteristike ekstruzijskog toka titanovih šipki i šipki od legure titanijuma. Ekstruzija na temperaturi u zoni α ili α+β faze rezultira ujednačenijim protokom metala od ekstruzije na temperaturi u zoni β faze.
Međutim, dobivanje ekstrudiranih proizvoda visoke kvalitete površine težak je zadatak za šipke od legure titana. do sada, proces ekstruzije štapova od titanijumske legure morao da se oslanja na upotrebu maziva. To je uglavnom zato što će titanijum formirati topljivu eutektiku sa materijalima kalupa na bazi gvožđa ili nikla na visokim temperaturama od 980 stepeni i 1030 stepeni, uzrokujući ozbiljno trošenje kalupa.
Tokom procesa vruće ekstruzije šipki od legure titanijuma, glavni faktori koji utiču na protok metala uključuju:
1. Metoda ekstruzije: U poređenju sa ekstruzijom naprijed, obrnuto ekstruzija ima ujednačeniji protok metala; hladno istiskivanje ima ravnomjerniji protok metala od vrućeg ekstruzije; podmazana ekstruzija ima ujednačeniji protok od ekstruzije bez podmazivanja. , protok metala je takođe ujednačeniji. Ovi efekti se uglavnom postižu promjenom uslova trenja.
2. Brzina ekstruzije: Kako se brzina ekstruzije povećava, neravnomjernost toka metala će se intenzivirati.
3. Temperatura ekstruzije: Kako temperatura ekstruzije raste, otpornost gredice na deformaciju se smanjuje, ali će se i neravnomjeran protok metala intenzivirati. Ako je temperatura grijanja cijevi za ekstruziju i kalupa preniska, temperaturna razlika između metala u vanjskom sloju i središnjem sloju će se povećati, a također će se povećati neravnomjernost toka metala. Što je bolja toplinska provodljivost metala, to će biti ravnomjernija raspodjela temperature na čeonoj strani ingota.
4. Čvrstoća metala Kada su ostali uslovi isti, što je veća čvrstoća metala, to će biti ravnomerniji protok metala.
5. Ugao matrice: Što je veći ugao matrice (tj. ugao između krajnje strane matrice i centralne ose), to će biti neujednačenija fluidnost metala. Međutim, kada se matrica sa više rupa koristi za ekstruziju i rupe u kalupu su pravilno raspoređene, protok metala teži da bude ujednačen.
6. Stepen deformacije Ako je stepen deformacije prevelik ili premali, to će uzrokovati neravnomjeran protok metala.
Ukratko, karakteristike procesa vruće ekstruzije titanijumskih šipki i šipki od legure titanijuma su složeni i promjenjivi, a više faktora treba sveobuhvatno razmotriti kako bi se osigurali kvalitet i performanse ekstrudiranih proizvoda.
