Теплопроводность заготовок из титана и титановых сплавов низкая, при горячей экструзии поверхностный слой и внутренний слой имеют большую разницу температур, когда температура экструзионного цилиндра составляет 400 градусов, разница температур может достигать 200 ~ 250 градусов. В зоне упрочнения всасывания и секции заготовки имеется большая разница температур под совместным влиянием поверхности заготовки и центра металла, что приводит к очень разным прочностным и пластическим свойствам, в процессе экструзии это приведет к очень неравномерной деформации поверхностного слоя. больших дополнительных растягивающих напряжений, которые при экструзии поверхности изделия приводят к образованию трещин и трещин по первопричине. Процесс горячей экструзии изделий из титана и титановых сплавов, чем у алюминиевых сплавов, медных сплавов и даже стали, является более сложным, что определяется особыми физико-химическими свойствами титана и титановых сплавов.
Основные факторы, влияющие на текучесть металла при экструзии.
(1) Метод экструзии. Обратная экструзия, чем прямая экструзия, однородность потока металла, холодная экструзия, чем горячая экструзия, однородность потока металла, экструзия со смазкой, чем экструзия без смазки, однородность потока металла. Эффект метода экструзии реализуется за счет изменения условий трения.
(2) Температура экструзии. Неравномерность течения металла увеличивается при повышении температуры экструзии и снижении сопротивления заготовки деформированию. Если во время экструзии температура нагрева экструзионного цилиндра и матрицы слишком низкая, а разница температур между металлом во внешнем слое и центральном слое велика, неравномерность течения металла увеличивается. Чем лучше теплопроводность металла, тем равномернее распределение температуры на торце слитковой заготовки.
(3) Прочность металла. При прочих равных условиях, чем выше прочность металла, тем равномернее его течение.
(4) Угол матрицы. Чем больше угол матрицы (т.е. угол между торцом матрицы и центральной осью), тем неравномернее течение металла. При экструзии с использованием пористой матрицы отверстия матрицы располагаются разумно, и поток металла имеет тенденцию быть равномерным.
(5) Степень деформации. Если степень деформации слишком велика или слишком мала, течение металла не является равномерным.
(6) Скорость экструзии. При увеличении скорости экструзии неоднородность течения металла увеличивается.
Исследования динамики течения металла промышленных титановых сплавов показывают, что в температурной зоне, соответствующей различным фазовым состояниям каждого сплава, поведение течения металла сильно различается. Поэтому одним из основных факторов, влияющих на характеристики экструдированного течения титана и титановых сплавов, является температура нагрева заготовки, определяющая состояние фазового перехода металла.
Экструзия при температуре зоны a+P-фазы приводит к более равномерному потоку металла по сравнению с экструзией при температуре зоны p-фазы. Получить высокое качество поверхности экструдированных изделий очень сложно. До сих пор экструзия титановых сплавов требовала использования смазочных материалов. Основная причина этого заключается в том, что титан образует легкоплавкие эвтектические кристаллы с материалами штампов из сплавов на основе железа или никеля при температурах 980 и 1030 градусов Цельсия, что приводит к сильному износу штампа. При использовании графитовых смазок на поверхности изделия могут образовываться глубокие продольные царапины, что является следствием налипания титана и титановых сплавов при работе на штампе. Экструзия профилей со смазками для стекла приводит к появлению нового типа дефектов «оспины», то есть трещин в поверхностном слое изделия. Показано, что «оспины» появляются из-за низкой теплопроводности титана и титановых сплавов, что приводит к резкому охлаждению поверхностного слоя заготовки и резкому снижению пластичности.
