Aké sú kľúčové faktory ovplyvňujúce tok kovu pri vytláčaní titánového materiálu?

Vytláčanie je dôležitou metódou na spracovanie plastov titánových materiálov. Stav toku kovu je hlavným faktorom kvality extrudovaných výrobkov; jeho rovnomernosť priamo ovplyvňuje mechanické vlastnosti, rozmerovú presnosť a kvalitu povrchu výrobkov. Nerovnomerný tok môže spôsobiť chyby, ako sú zmršťovacie dutiny, praskliny a segregácia zloženia.

 

 

Kryštalická štruktúra, chemické zloženie a termofyzikálne vlastnostititánové materiálysú prirodzené faktory. Počas extrúzie tieto faktory určujú správanie toku kovu a priamo ovplyvňujú kapacitu plastickej deformácie a odpor toku.

 

1. Kryštalická štruktúra a charakteristiky fázovej transformácie

• Fázová transformácia čistého titánu: Pri izbovej teplote je to -Ti so slabou plasticitou pri nízkych{1}}teplotách a nerovnomerným tokom; nad 882 stupňov sa transformuje na -Ti so zlepšenou plasticitou a rovnomernejším tokom.

 

• Vplyv legujúcich prvkov: -stabilizačné prvky ako Al a Sn zvyšujú teplotu fázovej transformácie; -stabilizačné prvky (Mo a V) znižujú teplotu fázovej transformácie. Na dosiahnutie optimálneho prietoku je potrebná presná regulácia teploty podľa zloženia

2. Chemické zloženie a obsah nečistôt

• Vplyv hlavných komponentov: Zmeňte-odolnosť voči deformácii pri vysokej teplote a plasticitu; odchýlky v zložení od konštrukčného rozsahu ľahko vedú k nerovnomernému toku.

 

• Vplyv nečistôt: O, N a C zvyšujú odolnosť a znižujú plasticitu. pravdepodobne spôsobujú praskliny; malé množstvo Fe je prospešné pre plasticitu, ale nadmerné Fe vytvára krehké fázy, ktoré bránia toku. Potrebujete prísnu kontrolu nečistôt.

3. Termofyzikálne vlastnosti

• Nízka tepelná vodivosť: Deformačné teplo sa ťažko odvádza, je náchylné na lokálne vysoké teploty, výsledkom čoho sú mäkké stredy s rýchlym tokom a tvrdé okraje s pomalým tokom, čo vytvára rozdiel v rýchlosti toku.

 

• Malý koeficient lineárnej rozťažnosti: Nízka objemová kontrakcia/expanzia, ale nesprávna regulácia teploty spôsobí tepelné napätie, posunie smer prúdenia a ovplyvní rozmerovú presnosť.

 

 

1. Teplota vytláčania

Jadrom je upraviť fázovú štruktúru materiálu riadením teplotného rozsahu, vyvážením plasticity a výkonu.

• Nízka teplota (pod bodom fázovej transformácie): Nízka plasticita, ľahké praskanie a nerovnomerný tok kovu, čomu je potrebné sa čo najviac vyhnúť.

 

• Stredná teplota (blízko bodu fázovej transformácie): + dvojfázová-oblasť vyžadujúca presnú reguláciu teploty; v opačnom prípade pravdepodobne dôjde k vnútornému stresu.

 

• Vysoká teplota (nad bodom fázovej transformácie): Dobrá plasticita a rovnomerný tok, ale príliš vysoká teplota spôsobí rast zŕn a zníženú pevnosť.

 

• Príklad: Zliatina Ti-6Al-4V sa bežne používa pri 920-980 stupňoch (+ fázová oblasť) na vyváženie plasticity a stability zrna.

2. Rýchlosť vytláčania

Regulujte stabilitu toku riadením času deformácie a tepla.

• Nízka rýchlosť: Rovnomerný tok a dobrá kvalita povrchu, ale nízka efektivita výroby a ľahká priľnavosť formy.

 

• Vysoká rýchlosť: Rýchly lokálny nárast teploty a zrýchlené prúdenie, ale náchylné na "predbiehanie", čo vedie k rozmerovým odchýlkam alebo prasklinám.

 

• Kľúčový bod: Titánové materiály majú nízku tepelnú vodivosť, takže je potrebná prísna kontrola otáčok. Bežná rýchlosť pre čistý titán je 5-15 mm/s a pre zliatinu Ti-6Al-4V je 3-10 mm/s; rýchlosť presahujúca 20 mm/s je ľahko defektná.

3. Pomer vytláčania

Odráža stupeň deformácie materiálu a ovplyvňuje rovnomernosť a hustotu prúdenia.

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

 

• Large extrusion ratio (>10): Dostatočná deformácia, rovnomerný tok a vysoká hustota, ale veľká odolnosť proti deformácii a ľahké opotrebovanie formy.

 

• Príklad: 8-15 pre tenkostenné profily a 15-25 pre masívne titánové tyče, prispôsobené rôznym požiadavkám na produkt.

4. Podmienky mazania

Hlavná funkcia: Znížte trenie medzi formou a materiálom, uľahčite rovnomerný tok kovu a znížte opotrebovanie formy a spotrebu energie.

• Kľúčová požiadavka: Teplota vytláčania titánového materiálu je vysoká a bežné mazivá sa ľahko pokazia; musia sa používať mazivá odolné voči vysokým{0}}teplotám.

 

• Výhodné riešenie: Sklenené mazivá môžu vytvárať izolačný film, čím sa znižuje koeficient trenia z 0,3 – 0,5 na 0,1 – 0,2 a tiež poskytuje tepelnú izoláciu a znižuje poškodenie.

 

• Varovanie pred rizikom: Nedostatočné mazanie alebo zlyhanie materiálu povedie k „zónam stagnácie toku“, čo spôsobí škrabance na povrchu produktu a vnútorné praskliny.

 

Naša skupina Ruihang prísne vyberá suroviny na tavenie a zušľachťovanie titánových ingotov a dodáva vysoko{0}}kvalitné titánové tyče, platne a iné titánové produkty po spracovaní titánových materiálov z plastu. Pre viac informácií nás prosím kontaktujte prostredníctvom e-mailu:Sam.Rui@bjrh-titanium.com