Millised on peamised tegurid, mis mõjutavad metalli voolu titaanmaterjali ekstrusioonil?

Ekstrusioonvormimine on titaanmaterjalide plastilise töötlemise oluline meetod. Metalli voolu olek on ekstrudeeritud toodete kvaliteedi põhitegurid; selle ühtlus mõjutab otseselt toodete mehaanilisi omadusi, mõõtmete täpsust ja pinna kvaliteeti. Ebaühtlane vool võib põhjustada defekte, nagu kokkutõmbumisõõnsused, praod ja koostise segregatsioon.

 

 

Kristallstruktuur, keemiline koostis ja termofüüsikalised omadusedtitaan materjalidon loomupärased tegurid. Ekstrusiooni ajal määravad need tegurid metalli voolukäitumise ja mõjutavad otseselt plastilist deformatsioonivõimet ja voolutakistust.

 

1. Kristalli struktuur ja faasitransformatsiooni omadused

• Puhta titaani faasimuutus: toatemperatuuril on see -Ti, madalal temperatuuril -halva plastilisuse ja ebaühtlase vooluga; üle 882 kraadi muutub see parema plastilisuse ja ühtlasema vooluga -Ti-ks.

 

• Legeerivate elementide mõju: -stabiliseerivad elemendid, nagu Al ja Sn, suurendavad faasimuutuse temperatuuri; -stabiliseerivad elemendid (Mo ja V ) vähendavad faasimuutuse temperatuuri. Optimaalse vooluhulga saavutamiseks on vajalik täpne temperatuuri reguleerimine vastavalt koostisele

2. Keemiline koostis ja lisandite sisaldus

• Põhikomponentide mõju: muutke kõrgel{0}}temperatuuri deformatsioonikindlust ja plastilisust; koostise kõrvalekalded kavandatud vahemikust põhjustavad kergesti ebaühtlast voolu.

 

• Lisandite mõju: O, N ja C suurendavad vastupidavust ja vähendavad plastilisust. tõenäoliselt tekitavad pragusid; väike kogus Fe on plastilisusele kasulik, kuid liigne Fe moodustab hapraid faase, mis takistavad voolu. Vaja on ranget lisandite kontrolli.

3. Termofüüsikalised omadused

• Madal soojusjuhtivus: deformatsioonisoojust on raske hajutada, see on kalduvus kohalikele kõrgetele temperatuuridele, mille tulemuseks on kiire vooluga pehmed keskused ja aeglase vooluga kõvad servad, mis moodustavad voolukiiruse erinevuse.

 

• Väike lineaarne paisumiskoefitsient: väike mahu kokkutõmbumine/paisumine, kuid ebaõige temperatuuri reguleerimine tekitab termilist pinget, nihutades voolu suunda ja mõjutades mõõtmete täpsust.

 

 

1. Ekstrusiooni temperatuur

Tuum on kohandada materjali faasistruktuuri, reguleerides temperatuurivahemikku, tasakaalustades plastilisust ja jõudlust.

• Madal temperatuur (alla faasimuutuspunkti): halb plastilisus, kerge pragunemine ja ebaühtlane metallivool, mida tuleks võimalikult palju vältida.

 

• Keskmise temperatuur (lähedane faasimuutuspunktile): + kahe-faasi piirkond, mis vajab täpset temperatuuri reguleerimist; vastasel juhul võib tekkida sisemine stress.

 

• Kõrge temperatuur (üle faasimuutuse punkti): hea plastilisus ja ühtlane voolamine, kuid liiga kõrge temperatuur põhjustab terade kasvu ja vähendab tugevust.

 

• Näide: Ti-6Al-4V sulamit kasutatakse tavaliselt 920-980 kraadi juures (+ faasipiirkond), et tasakaalustada plastilisust ja tera stabiilsust.

2. Ekstrusiooni kiirus

Reguleerige voolu stabiilsust, reguleerides deformatsiooniaega ja kuumust.

• Madal kiirus: ühtlane voolavus ja hea pinnakvaliteet, kuid madal tootmistõhusus ja lihtne hallituse nakkumine.

 

• Suur kiirus: kiire lokaalne temperatuuri tõus ja kiirendatud vool, kuid kalduvus "edasivoolule", mis põhjustab mõõtmete kõrvalekaldeid või pragusid.

 

• Põhipunkt: titaanmaterjalidel on madal soojusjuhtivus, seega on vajalik range kiiruse kontroll. Puhta titaani tavaline kiirus on 5–15 mm/s ja Ti-6Al-4V sulami puhul 3–10 mm/s; üle 20 mm/s on kerge defekte tekkima.

3. Ekstrusioonisuhe

Peegeldab materjali deformatsiooni astet, mõjutades voolu ühtlust ja tihedust.

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

 

• Large extrusion ratio (>10): piisav deformatsioon, ühtlane vool ja suur tihedus, kuid suur deformatsioonikindlus ja lihtne hallituse kulumine.

 

• Näide: 8-15 õhukeseseinaliste profiilide ja 15-25 tahkete titaanvarraste jaoks, kohandudes erinevate tootenõuetega.

4. Määrimistingimused

Põhifunktsioon: vähendage hõõrdumist vormi ja materjali vahel, hõlbustage ühtlast metallivoolu ning vähendage vormi kulumist ja energiatarbimist.

• Põhinõue: titaanmaterjali ekstrusioonitemperatuur on kõrge ja tavapärased määrdeained võivad kergesti rikki minna; tuleb kasutada kõrgele{0}}temperatuurile vastupidavaid määrdeaineid.

 

• Eelistatud lahendus: Klaasi määrdeained võivad moodustada isolatsioonikile, vähendades hõõrdetegurit 0,3-0,5-lt 0,1-0,2-le, ning tagavad ka soojusisolatsiooni ja kahjustuste vähendamise.

 

• Riskihoiatus: Ebapiisav määrimine või materjali rike põhjustab "seisva voolu tsoonid", mis põhjustab toote pinnale kriimustusi ja sisemisi pragusid.

 

Meie Ruihang Group valib rangelt toorained titaani valuplokkide sulatamiseks ja viimistlemiseks, tarnides kvaliteetseid titaanvardaid, plaate ja muid titaantooteid pärast titaanmaterjalide plastilist töötlemist. Lisateabe saamiseks võtke meiega ühendust e-posti teel:Sam.Rui@bjrh-titanium.com