Què és la formació d'extrusió en calent per a barres d'aliatge de titani?

L'extrusió en calent serveix com a procés bàsic per a la preparació a gran escala i d'alta precisió de barres d'aliatge de titani. Pot refinar grans, homogeneïtzar microestructures, eliminar defectes de colada i millorar les propietats mecàniques i la precisió de formació de les barres. Aquest article presenta els seus principis tècnics i les característiques del procés, i analitza les lleis d'influència de paràmetres clau, com ara la temperatura, la velocitat d'extrusió, la quantitat de deformació, l'estructura de la matriu i el sistema de lubricació.

 

1.Principi tècnic

Els lingots d'aliatge de titani s'escalfen prèviament a la gamma de plàstic i s'extrudeixen axialment per obtenir barres denses. La recristal·lització dinàmica a alta temperatura trenca les dendrites, tanca els porus i optimitza les línies de flux metàl·lic, així com les propietats mecàniques.

 

2.Característiques del procés

En comparació amb els aliatges d'acer i alumini, l'extrusió en calent d'aliatge de titani té una alta sensibilitat a la temperatura, una activitat a alta temperatura i una finestra de plàstic estreta. El totxo presenta una conductivitat tèrmica deficient, el que resulta en una gran diferència de temperatura entre el seu interior i l'exterior. Les reaccions solen produir-se entre el material i les matrius a 980-1030 graus, danyant tant les matrius com les peces de treball. La deformació només és adequada a la regió bifàsica +. La temperatura fora de control pot provocar una alta resistència a la deformació, grans gruixuts o defectes de combustió excessiva.

 

• Temperatura de calefacció

PerAliatge de grau 5, es prefereix l'extrusió a la regió de dues fases a 850-950 graus. Una temperatura massa baixa provoca esquerdes, mentre que una temperatura excessiva fa que el gra es faci gruixut i que s'allargui. Cal mantenir la temperatura uniforme de les palanques.

• Velocitat d'extrusió: (No hi ha contingut disponible)
• Import de deformació per extrusió: La relació d'extrusió adequada oscil·la entre 6 i 15. Una relació elevada garanteix una deformació suficient; una relació excessivament baixa deixa defectes residuals, mentre que una relació excessivament alta comporta una càrrega elevada i una gran tensió residual. Les barres de mida gran es formen majoritàriament per extrusió de múltiples passades, mentre que les barres de mida petita es poden produir per extrusió d'una sola passada.
• Paràmetres estructurals de la matriu: optimitzeu l'angle del con de la matriu a 90 graus i establiu una longitud de rodament raonable. Adopte matrius asimètriques de forats múltiples per equilibrar la velocitat del flux del material. Les matrius han de ser d'aliatges resistents a altes temperatures i antiadherents.
• Sistema de lubricació i protecció: La lubricació a base de vidre s'adopta principalment per formar una capa aïllant per a l'antiadherència i l'antioxidació. El recobriment desigual pot induir defectes superficials.

 

 

1.Temperatura desigual i anisotropia significativa

A causa de la mala conductivitat tèrmica de l'aliatge de titani, hi ha una gran diferència de temperatura de secció transversal a les palangres, donant lloc a microestructures radials no uniformes i a una mala consistència de les propietats mecàniques, que no compleixen els requisits dels equips de gamma alta.

 

2. Enganxament de la matriu a alta temperatura i defectes superficials freqüents

El titani mostra una alta activitat química a alta temperatura. Un cop falla la lubricació, es produeixen ratllades i pelades a les peces de treball. Les matrius pateixen un gran desgast, el que resulta en una baixa taxa de producte acabat i un alt cost de producció.

 

2. Acoblament de paràmetres complex i depuració de processos difícils

Paràmetres com la temperatura i la quantitat de deformació interactuen entre si. Els paràmetres no coincidents causen fàcilment diversos defectes. El mètode tradicional d'assaig i error és de baixa eficiència i poca precisió.

 

3. Insuficient estabilitat de conformació per a barres de grans dimensions

Les palanxes de gran mida pateixen un flux de material desigual i una dissipació de calor. Hi ha diferències de propietat òbvies entre el cap, la cua, les regions interior i exterior de les barres, acompanyades d'una gran tensió residual, que condueix a esquerdes i deformacions en el processament posterior.

 

 

1. Control de temperatura precís

Aplicar escalfament de gradient segmentat i conservació de la calor; preescalfeu les matrius a 350-450 graus. Seleccioneu les temperatures d'extrusió dins de la regió de dues fases segons els graus d'aliatge per suprimir els defectes causats per la diferència de temperatura.

 

2. Actualització de la lubricació

Adopteu la lubricació de vidre compost i optimitzeu els procediments de recobriment. Implementeu el tractament previ i el manteniment regular de la matriu per mitigar l'adherència de la matriu i els defectes superficials.

 

3.Regulació de paràmetres col·laborativa

Substituïu les proves d'assaig i error per simulació d'elements finits per analitzar les regles d'acoblament multiparàmetres i optimitzar iterativament els processos per a una millor consistència del producte.

 

3.Optimització de matrius

Establiu l'angle del con de la matriu a 90 graus i configureu la longitud adequada del coixinet; polir i endurir les cavitats de la matriu. Apliqueu extrusió de múltiples passades per a barres de gran mida per homogeneïtzar les microestructures i alliberar l'estrès residual.

 

4. Tractament tèrmic col·laboratiu

Realitzeu recuit, tractament amb solució i envelliment després de l'extrusió per eliminar l'estrès residual, reduir l'anisotropia i millorar les propietats mecàniques completes.

 

 

Ruihang, com a fabricant directe de productes de titani, subministra matèries primeres de qualitat òptima per a la producció de components de precisió. Si teniu alguna necessitat de compra sobre barres/plaques d'aliatge de titani, no dubteu a contactar amb nosaltres per correu electrònic:Sam.Rui@bjrh-titanium.com