Što je vruće ekstruzijsko oblikovanje za šipke od legure titana?

Vruća ekstruzija služi kao temeljni proces za veliku i preciznu pripremu šipki od legure titana. Može pročistiti zrna, homogenizirati mikrostrukture, eliminirati greške u lijevanju i poboljšati mehanička svojstva i točnost oblikovanja šipki. Ovaj rad predstavlja njegova tehnička načela i karakteristike procesa, te analizira zakone utjecaja ključnih parametara uključujući temperaturu, brzinu ekstruzije, količinu deformacije, strukturu matrice i sustav podmazivanja.

 

1. Tehnički princip

Ingoti legure titana prethodno se zagrijavaju do plastičnog raspona i aksijalno ekstrudiraju kako bi se dobile guste šipke. Dinamička rekristalizacija na visokoj temperaturi razbija dendrite, zatvara pore i optimizira linije protoka metala kao i mehanička svojstva.

 

2. Karakteristike procesa

U usporedbi s čeličnim i aluminijskim legurama, vruće istiskivanje legura titana ima visoku temperaturnu osjetljivost, visoku aktivnost pri visokim temperaturama i uzak plastični prozor. Gredica ima lošu toplinsku vodljivost, što rezultira velikom temperaturnom razlikom između njezine unutarnje i vanjske strane. Reakcije se obično javljaju između materijala i matrica na 980-1030 stupnjeva, oštećujući i matrice i izratke. Deformacija je prikladna samo u + dvofaznom području. Temperatura izvan kontrole može dovesti do velike otpornosti na deformacije, grubih zrna ili nedostataka od pregorevanja.

 

• Temperatura grijanja

ZaLegura stupnja 5, preferira se ekstruzija u dvofaznom području na 850-950 stupnjeva. Preniska temperatura uzrokuje pucanje, a previsoka dovodi do zgrubljivanja i pregorevanja zrna. Potrebno je jednoliko držanje temperature trupaca.

• Brzina ekstruzije: (Nema dostupnog sadržaja)
• Iznos deformacije ekstruzijom: Prikladan omjer istiskivanja kreće se od 6 do 15. Visoki omjer osigurava dovoljnu deformaciju; pretjerano nizak omjer ostavlja zaostale nedostatke, dok pretjerano visok omjer donosi veliko opterećenje i veliko zaostalo naprezanje. Šipke velikih dimenzija uglavnom se izrađuju ekstruzijom u više prolaza, dok se šipke male veličine mogu proizvesti ekstruzijom u jednom prolazu.
• Strukturalni parametri matrice: Optimizirajte kut konusa matrice na 90 stupnjeva i postavite razumnu duljinu ležaja. Usvojite asimetrične matrice s više rupa za uravnoteženje brzine protoka materijala. Matrice moraju biti izrađene od legura otpornih na visoke temperature i protiv lijepljenja.
• Sustav podmazivanja i zaštite: Podmazivanje na bazi stakla uglavnom se koristi za stvaranje izolacijskog sloja za zaštitu od lijepljenja i oksidacije. Neravnomjeran premaz može uzrokovati površinske nedostatke.

 

 

1. Neravnomjerna temperatura i značajna anizotropija

Zbog slabe toplinske vodljivosti legure titana, u trupcima postoji velika razlika u temperaturi poprečnog presjeka, što dovodi do nejednolikih radijalnih mikrostruktura i loše postojanosti mehaničkih svojstava, što ne ispunjava zahtjeve vrhunske opreme.

 

2. Visokotemperaturno lijepljenje kalupa i česti površinski nedostaci

Titan pokazuje visoku kemijsku aktivnost na visokoj temperaturi. Nakon što podmazivanje ne uspije, dolazi do ogrebotina i ljuštenja na obradcima. Matrice se jako troše, što rezultira niskom stopom gotovog proizvoda i visokim troškovima proizvodnje.

 

2.Složeno povezivanje parametara i teško otklanjanje grešaka u procesu

Parametri kao što su temperatura i količina deformacije međusobno djeluju. Neusklađeni parametri lako uzrokuju razne nedostatke. Tradicionalna metoda pokušaja i pogreške je niske učinkovitosti i male preciznosti.

 

3. Nedovoljna stabilnost oblikovanja za šipke velikih dimenzija

Gredice velikih dimenzija trpe neravnomjeran protok materijala i rasipanje topline. Postoje očite razlike u svojstvima između glave, repa, unutarnjeg i vanjskog područja šipki, popraćene velikim zaostalim naprezanjem, što dovodi do pucanja i deformacije u daljnjoj obradi.

 

 

1. Precizna kontrola temperature

Primijenite segmentirano gradijentno grijanje i očuvanje topline; predgrijavanje umire na 350-450 stupnjeva. Odaberite temperature ekstruzije unutar dvofaznog područja prema stupnjevima legure kako biste suzbili nedostatke uzrokovane temperaturnom razlikom.

 

2. Poboljšanje podmazivanja

Usvojite kompozitno podmazivanje stakla i optimizirajte postupke premazivanja. Provedite predobradu trupaca i redovito održavanje kalupa kako biste ublažili lijepljenje kalupa i površinske nedostatke.

 

3.Kolaborativna regulacija parametara

Zamijenite testove pokušaja i pogrešaka simulacijom konačnih elemenata kako biste analizirali pravila spajanja više parametara i iterativno optimizirali procese za bolju konzistentnost proizvoda.

 

3. Die optimizacija

Postavite kut konusa matrice na 90 stupnjeva i konfigurirajte odgovarajuću duljinu ležaja; polirati i stvrdnuti šupljine kalupa. Primijenite ekstruziju u više prolaza za šipke velikih dimenzija kako biste homogenizirali mikrostrukture i oslobodili zaostalo naprezanje.

 

4.Kolaborativna toplinska obrada

Izvršite žarenje, obradu otopinom i starenje nakon ekstruzije kako biste uklonili zaostala naprezanja, smanjili anizotropiju i poboljšali opsežna mehanička svojstva.

 

 

Ruihang, kao izravni proizvođač proizvoda od titana, opskrbljuje sirovine optimalne kvalitete za vašu proizvodnju preciznih komponenti. Ako imate bilo kakvih potreba za kupnjom šipki/pločica od legure titana, slobodno nas kontaktirajte putem e-pošte:Sam.Rui@bjrh-titanium.com