У високо- галузях виробництва, таких як аерокосмічна промисловість і медичне обладнання, титанові бруски та бруски з титанового сплаву займають незамінне місце завдяки своїм відмінним фізичним і хімічним властивостям. Однак у порівнянні зі звичайними металами, такими як алюмінієві та мідні сплави, процес екструзії титанових матеріалів є більш складним, причому нерівномірний потік металу є основною проблемою, яка спричиняє тріщини та дефекти поверхні виробів. Сьогодні давайте детально зануримося в ключові фактори, що впливають на потік металу під час екструзії титану, і подивимося, як зробити так, щоб титанові матеріали «текли слухняно»!
Характеристики титанових матеріалів: за своєю суттю «неприємні». Титанові бруски та заготовки з титанового сплаву мають надзвичайно низьку теплопровідність, тобто під час гарячої екструзії існує значна різниця температур між поверхнею та внутрішньою частиною заготовки-коли екструзійний циліндр досягає 400 градусів, різниця температур може досягати 200–250 градусів. Ця різниця температур у поєднанні зі схильністю титану поглинати газ призводить до значних відмінностей у міцності та пластичності між поверхнею та центром, безпосередньо спричиняючи нерівномірну деформацію під час екструзії. Поверхня відчуває додаткову напругу розтягування, що зрештою призводить до появи поверхневих тріщин і тріщин.
Що ще важливіше, температура нагрівання заготовки визначає фазовий стан титанового сплаву, а метали поводяться дуже по-різному в різних фазових зонах. Під час екструзії в областях фази або + потік металу є відносно рівномірним, але навіть у цьому випадку досягнення високої якості поверхні залишається складним завданням. Навпаки, екструзія при фазових температурах ще більше посилює нерівномірний потік. Крім того, титан при температурах вище 980 градусів може утворювати легкоплавку евтектику з матрицями зі сплавів на основі-заліза та нікелю-, що призводить до сильного зносу матриці. Це означає, що екструзія титанового сплаву повинна покладатися на мастила; інакше це не може відбуватися гладко.
Процес екструзії: «ключовий важіль» зовнішнього керування. Метод екструзії: вибір правильного методу дозволяє уникнути обхідних шляхів; екструзія назад є більш рівномірною, ніж екструзія вперед. Швидкість екструзії: повільна робота дає чудові результати; контроль швидкості екструзії та достатній час деформації металу є вирішальним для рівномірного потоку. Температура екструзії: вище не завжди краще; контроль температури вимагає технічних навичок.
Властивості металу та матриці: деталі визначають успіх чи невдачу. Окрім самого матеріалу та параметрів процесу, на рівномірність потоку металу непомітно впливають такі фактори, як властива металу міцність і конструкція матриці. Міцність металу: «тверда кістка» насправді може бути більш слухняною. Конструкція кута матриці: якщо кут неправильний, зусилля витрачені даремно. Ступінь деформації: занадто багато або занадто мало шкідливо; найкраща лише правильна кількість. Таким чином, точний контроль деформації є важливою передумовою для забезпечення рівномірного потоку титанового матеріалу.
