Huippuluokan{0}}valmistusaloilla, kuten ilmailu- ja lääketieteellisissä laitteissa, titaanitangot ja titaaniseostangot ovat korvaamattomilla erinomaisten fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksiensa ansiosta. Tavallisiin metalleihin, kuten alumiiniin ja kupariseoksiin, verrattuna titaanimateriaalien ekstruusioprosessi on kuitenkin monimutkaisempi, ja metallin epätasainen virtaus on keskeinen ongelma, joka aiheuttaa halkeamia ja pintavirheitä tuotteissa. Sukeltakaamme tänään syvälle tärkeimpiin tekijöihin, jotka vaikuttavat metallin virtaukseen titaanin suulakepuristuksen aikana, ja katsotaan, kuinka titaanimateriaalit saadaan "virtaamaan kuuliaisesti"!
Titaanimateriaalien ominaisuudet: luonnostaan "hankalta". Titaanitankojen ja titaaniseosaihioiden lämmönjohtavuus on erittäin alhainen, mikä tarkoittaa, että kuumasuulakepuristuksen aikana aihion pinnan ja sisäosan välillä on merkittävä lämpötilaero-kun suulakepuristussylinteri saavuttaa 400 asteen lämpötilan, lämpötilaero voi olla jopa 200–250 astetta. Tämä lämpötilaero yhdistettynä titaanin taipumukseen absorboida kaasua johtaa merkittäviin eroihin lujuudessa ja plastisuudessa pinnan ja keskikohdan välillä, mikä aiheuttaa suoraan epätasaista muodonmuutosta ekstruusion aikana. Pintaan kohdistuu ylimääräistä vetojännitystä, mikä johtaa lopulta pinnan halkeamiin ja halkeamiin.
Vielä tärkeämpää on, että aihion kuumennuslämpötila määrittää titaaniseoksen faasitilan, ja metallit käyttäytyvät hyvin eri tavalla eri faasivyöhykkeillä. Suulakepuristuksen aikana tai + -vaiheen alueilla metallin virtaus on suhteellisen tasaista, mutta silti korkean pintalaadun saavuttaminen on haastavaa. Sitä vastoin ekstruusio faasilämpötiloissa pahentaa edelleen epätasaista virtausta. Lisäksi titaani voi yli 980 asteen lämpötiloissa muodostaa matalassa-sulavia eutektiikkaa rauta-- ja nikkeli-pohjaisten metalliseosten kanssa, mikä johtaa vakavaan muottien kulumiseen. Tämä tarkoittaa, että titaaniseoksen suulakepuristamisen on perustuttava voiteluaineisiin; muuten se ei voi edetä sujuvasti.
Ekstruusioprosessi: "avainvipu" ulkoiseen ohjaukseen. Ekstruusiomenetelmä: oikean menetelmän valinta välttää kiertoteitä; taaksepäin suulakepuristus on tasaisempaa kuin eteenpäin ekstruusio. Ekstruusionopeus: hidas työ tuottaa hienoja tuloksia; Suulakepuristusnopeuden säätäminen ja riittävän muodonmuutosajan antaminen metallille on ratkaisevan tärkeää tasaisen virtauksen kannalta. Ekstruusiolämpötila: korkeampi ei ole aina parempi; lämpötilan hallinta vaatii teknistä taitoa.
Metallin ominaisuudet ja muotit: yksityiskohdat määräävät onnistumisen tai epäonnistumisen. Itse materiaalin ja prosessiparametrien lisäksi tekijät, kuten metallin luontainen lujuus ja suulakerakenne, vaikuttavat hiljaa metallin virtauksen tasaisuuteen. Metallin lujuus: "kova luu" voi itse asiassa olla tottelevaisempi. Die kulman suunnittelu: jos kulma on väärä, ponnistelut menevät hukkaan. Muodonmuutosaste: liian paljon tai liian vähän on haitallista; juuri oikea määrä on paras. Siksi tarkka muodonmuutosten hallinta on välttämätön edellytys tasaisen titaanimateriaalin virtauksen varmistamiseksi.
