В-производствените области от висок клас, като аерокосмически и медицински устройства, титаниевите пръти и прътите от титанови сплави заемат незаменима позиция поради отличните си физични и химични свойства. Въпреки това, в сравнение с обикновените метали като алуминиеви и медни сплави, процесът на екструдиране на титаниеви материали е по-сложен, като неравномерният метален поток е основният проблем, който причинява пукнатини и повърхностни дефекти в продуктите. Днес нека се потопим дълбоко в ключовите фактори, влияещи върху потока на метала по време на екструдиране на титан и да видим как да накараме титаниевите материали да „текат послушно“!
Характеристики на титаниеви материали: по своята същност „проблемни“. Титаниевите пръти и заготовките от титанови сплави имат изключително ниска топлопроводимост, което означава, че по време на горещо екструдиране има значителна температурна разлика между повърхността и вътрешността на заготовката-когато цилиндърът за екструдиране достигне 400 градуса, температурната разлика може да достигне до 200–250 градуса. Тази температурна разлика, съчетана със склонността на титана да абсорбира газ, води до значителни разлики в здравината и пластичността между повърхността и центъра, причинявайки директно неравномерна деформация по време на екструдиране. Повърхността изпитва допълнително напрежение на опън, което в крайна сметка води до повърхностни пукнатини и пукнатини.
По-важното е, че температурата на нагряване на заготовката определя фазовото състояние на титановата сплав и металите се държат много различно в различните фазови зони. По време на екструдиране в областите на или + фазата потокът на метал е относително равномерен, но дори и така постигането на високо качество на повърхността остава предизвикателство. Обратно, екструзията при фазови температури допълнително влошава неравномерния поток. Освен това титанът при температури над 980 градуса може да образува ниско{5}}топящи се евтектики с матрици от сплави на основата на желязо-и никел-, което води до сериозно износване на матрицата. Това означава, че екструдирането на титанови сплави трябва да разчита на смазочни материали; в противен случай не може да продължи гладко.
Процес на екструдиране: „ключовият лост“ за външен контрол. Метод на екструдиране: изборът на правилния метод избягва отклонения; екструдирането назад е по-равномерно от екструдирането напред. Скорост на екструдиране: бавната работа дава добри резултати; контролирането на скоростта на екструдиране и осигуряването на достатъчно време за деформация на метала е от решаващо значение за равномерния поток. Температура на екструдиране: по-високата не винаги е по-добра; контролът на температурата изисква технически умения.
Свойства на метала и матрици: детайлите определят успеха или провала. Отвъд самия материал и параметрите на процеса, фактори като присъщата на метала здравина и дизайн на матрицата тихо влияят върху равномерността на металния поток. Здравина на метала: „твърдата кост“ всъщност може да бъде по-послушна. Дизайн на ъгъла на матрицата: ако ъгълът е грешен, усилията се губят. Степен на деформация: твърде много или твърде малко е вредно; точното количество е най-доброто. Следователно прецизният контрол на деформацията е жизненоважна предпоставка за осигуряване на равномерен поток от титанов материал.
