A titán és a titánötvözet anyag forró extrudálási eljárásának jellemzői

Az extrudálás során a fém áramlását befolyásoló fő tényezők:

(1) Extrudálási módszer. A fordított extrudálásnál egyenletesebb a fémáramlás, mint az előre extrudálásnál, a hideg extrudálásnál egyenletesebb a fémáramlás, mint a forró extrudálásnál, és a kenéssel ellátott extrudálásnál egyenletesebb a fémáramlás, mint a kenés nélküli extrudálásnál. Az extrudálási módszer hatása a súrlódási feltételek megváltoztatásával érhető el.

(2) Extrudálási hőmérséklet. A fém egyenetlen áramlása felerősödik, ha az extrudálási hőmérséklet emelkedik, és csökken a tuskó deformációs ellenállása. Az extrudálási folyamat során, ha az extrudáló henger és a forma hevítési hőmérséklete túl alacsony, és a fém hőmérséklet-különbsége a külső réteg és a középső réteg között nagy, a fémáramlás egyenetlensége megnő. Minél jobb a fém hővezető képessége, annál egyenletesebb a hőmérséklet-eloszlás a tuskó homlokoldalán.

(3) Fémszilárdság. Ha más feltételek azonosak, minél nagyobb a fém szilárdsága, annál egyenletesebb a fémáramlás.

(4) Vágási szög. Minél nagyobb az öntőforma szöge (azaz a forma végfelülete és a középső tengely közötti szög), annál egyenetlenebb a fém folyékonysága. Ha a többlyukú szerszámot extrudáláshoz használják, a szerszám furatai ésszerűen vannak elrendezve, és a fémáramlás általában egyenletes.

(5) Az alakváltozás mértéke. Ha a deformáció mértéke túl nagy vagy túl kicsi, a fémáramlás egyenetlen lesz.

(6) Extrudálási sebesség. Az extrudálási sebesség növekedésével a fémáramlás inhomogenitása nő.

Az ipari titánötvözetek fémáramlási dinamikájának vizsgálata azt mutatja, hogy a fémek áramlási viselkedése nagymértékben eltérő az egyes ötvözetek különböző fázisállapotainak megfelelő hőmérsékleti tartományban. Ezért a titán és titánötvözetek extrudálási folyási jellemzőit befolyásoló egyik fő tényező a tuskó hevítési hőmérséklete, amely meghatározza a fém fázisátmeneti állapotát.

A fémáramlás egyenletesebb, ha az a vagy a+P fázis tartomány hőmérsékletén extrudáljuk, mint a p fázis tartomány hőmérsékletén. Az extrudált termékeknél nagyon nehéz jó felületi minőséget elérni. Eddig a titánötvözetek extrudálási eljárásához kenőanyagokat kellett használni. Ennek fő oka az, hogy a titán 980 fokos és 1030 fokos hőmérsékleten eutektikus eutektikumot képez vasalapú vagy nikkel alapú ötvözetű penészanyagokkal, ami a forma súlyos kopását okozza. Grafitos kenőanyag használatakor a termék felületén mély hosszanti karcvonalak képződhetnek, ami a titán és titánötvözetek formához tapadásának következménye. A profilok üvegkenőanyagokkal történő extrudálása során újfajta hiba "pácolások" keletkezhetnek, azaz repedések keletkezhetnek a termék felületi rétegében. Tanulmányok kimutatták, hogy a "pockmarkok" megjelenése a titán és a titánötvözetek alacsony hővezető képességének köszönhető, ami miatt a tuskó felületi rétege hevesen lehűl, a plaszticitás pedig meredeken csökken.