Kateri so ključni dejavniki, ki vplivajo na tok kovine pri iztiskanju materiala iz titana?

Ekstruzijsko oblikovanje je pomembna metoda za plastično obdelavo titanovih materialov. Stanje pretoka kovine je ključni dejavnik kakovosti ekstrudiranih izdelkov; njegova enotnost neposredno vpliva na mehanske lastnosti, dimenzijsko natančnost in kakovost površine izdelkov. Neenakomeren tok lahko povzroči napake, kot so votline zaradi krčenja, razpoke in segregacija kompozicije.

 

 

Kristalna struktura, kemična sestava in termofizikalne lastnostititanovi materialiso inherentni dejavniki. Med iztiskanjem ti dejavniki določajo obnašanje kovinskega toka in neposredno vplivajo na sposobnost plastične deformacije in upor proti toku.

 

1. Kristalna struktura in značilnosti fazne transformacije

• Fazna transformacija čistega titana: pri sobni temperaturi je -Ti s slabo-nizkotemperaturno plastičnostjo in neenakomernim tokom; nad 882 stopinjami se spremeni v -Ti z izboljšano plastičnostjo in enakomernejšim tokom.

 

• Vpliv legirnih elementov: -stabilizacijski elementi, kot sta Al in Sn, povečajo temperaturo fazne transformacije; -stabilizacijski elementi (Mo in V ) znižajo temperaturo fazne transformacije. Za optimalni pretok je potreben natančen nadzor temperature glede na sestavo

2. Kemična sestava in vsebnost nečistoč

• Vpliv glavnih komponent: spremenite-visokotemperaturno odpornost na deformacijo in plastičnost; odstopanja v sestavi od zasnove zlahka vodijo do neenakomernega pretoka.

 

• Vpliv nečistoč: O, N in C povečajo odpornost in zmanjšajo plastičnost. verjetno povzročijo razpoke; majhna količina Fe je koristna za plastičnost, vendar prekomerna količina Fe tvori krhke faze, ki ovirajo pretok. Potreben je strog nadzor nečistoč.

3. Termofizične lastnosti

• Nizka toplotna prevodnost: Deformacijsko toploto je težko odvajati, nagnjena k lokalnim visokim temperaturam, kar ima za posledico mehke centre s hitrim tokom in trde robove s počasnim tokom, kar tvori razliko v hitrosti toka.

 

• Majhen linearni koeficient raztezanja: Majhno krčenje/raztezanje prostornine, vendar neustrezna regulacija temperature povzroči toplotno obremenitev, ki spremeni smer toka in vpliva na natančnost dimenzij.

 

 

1. Temperatura iztiskanja

Bistvo je prilagajanje fazne strukture materiala z nadzorom temperaturnega območja, uravnoteženjem plastičnosti in zmogljivosti.

• Nizka temperatura (pod točko fazne transformacije): Slaba plastičnost, enostavno pokanje in neenakomeren pretok kovine, ki se mu je treba čim bolj izogibati.

 

• Srednja temperatura (blizu točke fazne transformacije): + dvo-fazno območje, ki zahteva natančen nadzor temperature; sicer lahko pride do notranjega stresa.

 

• Visoka temperatura (nad točko fazne transformacije): dobra plastičnost in enakomeren pretok, vendar bo previsoka temperatura povzročila rast zrn in zmanjšano trdnost.

 

• Primer: zlitina Ti-6Al-4V se običajno uporablja pri 920-980 stopinjah (območje + faze) za uravnoteženje plastičnosti in stabilnosti zrn.

2. Hitrost iztiskanja

Uravnavajte stabilnost toka z nadzorom časa deformacije in toplote.

• Nizka hitrost: enakomeren pretok in dobra kakovost površine, vendar nizka proizvodna učinkovitost in enostaven oprijem kalupa.

 

• Visoka hitrost: Hiter lokalni dvig temperature in pospešen pretok, vendar nagnjen k "naprejšnjemu pretoku", kar vodi do dimenzijskega odstopanja ali razpok.

 

• Ključna točka: materiali iz titana imajo nizko toplotno prevodnost, zato je potreben strog nadzor hitrosti. Skupna hitrost za čisti titan je 5-15 mm / s, za zlitino Ti-6Al-4V pa 3-10 mm / s; več kot 20 mm/s je enostavno okvariti.

3. Razmerje ekstrudiranja

Odraža stopnjo deformacije materiala, ki vpliva na enakomernost toka in gostoto.

• Majhno razmerje iztiskanja (<10): Small deformation, flow concentrated in the center, and easy "subsurface porosity" at the edges.

 

• Large extrusion ratio (>10): Zadostna deformacija, enakomeren pretok in visoka gostota, vendar velika odpornost proti deformacijam in enostavna obraba kalupa.

 

• Primer: 8-15 za tankostenske profile in 15-25 za trdne palice iz titana, ki se prilagajajo različnim zahtevam izdelka.

4. Pogoji mazanja

Osnovna funkcija: Zmanjšajte trenje med kalupom in materialom, omogočite enakomeren pretok kovine ter zmanjšajte obrabo kalupa in porabo energije.

• Ključna zahteva: temperatura iztiskanja titanovega materiala je visoka, običajna maziva pa se zlahka pokvarijo; uporabljati je treba-maziva, odporna na visoke temperature.

 

• Prednostna rešitev: maziva za steklo lahko tvorijo izolacijski film, s čimer zmanjšajo koeficient trenja z 0,3–0,5 na 0,1–0,2 ter zagotavljajo tudi toplotno izolacijo in zmanjšanje poškodb.

 

• Opozorilo o tveganju: Nezadostno mazanje ali okvara materiala bosta povzročila "območja zastoja pretoka", kar bo povzročilo praske na površini izdelka in notranje razpoke.

 

Naša skupina Ruihang strogo izbira surovine za taljenje in rafiniranje titanovih ingotov, pri čemer dobavlja visoko{0}}kakovostne titanove palice, plošče in druge izdelke iz titana po plastični predelavi titanovih materialov. Za več podrobnosti nas kontaktirajte preko elektronske pošte:Sam.Rui@bjrh-titanium.com