Ce este formarea prin extrudare la cald pentru barele din aliaj de titan?

Extrudarea la cald servește ca proces de bază pentru prepararea la scară largă și de înaltă precizie a barelor din aliaj de titan. Poate rafina boabele, omogeniza microstructurile, poate elimina defectele de turnare și poate îmbunătăți proprietățile mecanice și precizia de formare a barelor. Această lucrare prezintă principiile sale tehnice și caracteristicile procesului și analizează legile de influență ale parametrilor cheie, inclusiv temperatura, viteza de extrudare, cantitatea de deformare, structura matriței și sistemul de lubrifiere.

 

1.Principiul tehnic

Lingourile din aliaj de titan sunt preîncălzite la gama de plastic și extrudate axial pentru a obține bare dense. Recristalizarea dinamică la temperatură înaltă sparge dendritele, închide porii și optimizează liniile de curgere a metalului, precum și proprietățile mecanice.

 

2. Caracteristicile procesului

În comparație cu oțelul și aliajele de aluminiu, extrudarea la cald a aliajului de titan are o sensibilitate ridicată la temperatură, activitate la temperaturi ridicate și o fereastră îngustă din plastic. Tagla prezintă o conductivitate termică slabă, rezultând o diferență mare de temperatură între interior și exterior. Reacțiile tind să apară între material și matrițe la 980-1030 de grade, dăunând atât matrițelor, cât și pieselor de prelucrat. Deformarea este potrivită numai în regiunea + bifazată. Temperatura necontrolată poate duce la rezistență mare la deformare, boabe grosiere sau defecte de ardere excesivă.

 

• Temperatura de încălzire

PentruAliaj de gradul 5, este preferată extrudarea în regiunea bifazată la 850-950 de grade. O temperatură prea scăzută provoacă crăpare, în timp ce temperatura excesivă duce la îngroșarea și arderea excesivă a cerealelor. Este necesară menținerea uniformă a temperaturii țaglelor.

• Viteza de extrudare: (Nu există conținut disponibil)
• Cantitatea de deformare prin extrudare: Raportul de extrudare adecvat variază de la 6 la 15. Un raport ridicat asigură o deformare suficientă; un raport excesiv de scăzut lasă defecte reziduale, în timp ce un raport excesiv de mare aduce o sarcină mare și un stres rezidual mare. Barele de dimensiuni mari sunt formate în mare parte prin extrudare cu mai multe treceri, în timp ce barele de dimensiuni mici pot fi produse prin extrudare cu o singură trecere.
• Parametrii structurali ai matriței: Optimizați unghiul conului matriței la 90 de grade și setați o lungime rezonabilă a rulmentului. Adoptă matrițe asimetrice cu mai multe orificii pentru a echilibra viteza de curgere a materialului. Matricele trebuie să fie fabricate din aliaje rezistente la temperaturi ridicate și antilipire.
• Sistem de lubrifiere și protecție: Lubrifierea pe bază de sticlă este adoptată în principal pentru a forma un strat izolator pentru anti-lipire și antioxidare. Acoperirea neuniformă poate induce defecte de suprafață.

 

 

1.Temperatura neuniformă și anizotropie semnificativă

Datorită conductivității termice slabe a aliajului de titan, există diferențe mari de temperatură în secțiunea transversală în țagle, dând naștere la microstructuri radiale neuniforme și o consistență slabă a proprietăților mecanice, care nu îndeplinește cerințele echipamentelor de ultimă generație.

 

2. Lipirea matriței la temperatură ridicată și defecte frecvente ale suprafeței

Titanul prezintă activitate chimică ridicată la temperaturi ridicate. Odată ce lubrifierea eșuează, piesele de prelucrat se zgârie și se decojesc. Matricele suferă o uzură puternică, rezultând o rată scăzută a produsului finit și costuri de producție ridicate.

 

2.Cuplarea complexă a parametrilor și depanarea dificilă a procesului

Parametri precum temperatura și cantitatea de deformare interacționează între ei. Parametrii nepotriviți provoacă cu ușurință diverse defecte. Metoda tradițională de încercare și eroare este cu eficiență scăzută și precizie scăzută.

 

3. Stabilitate insuficientă de formare pentru bare de dimensiuni mari

Taglele de dimensiuni mari suferă un flux neuniform de material și o disipare a căldurii. Există diferențe evidente de proprietăți între capul, coada, regiunile interioare și exterioare ale barelor, însoțite de efort rezidual ridicat, care duce la fisurare și deformare în prelucrarea ulterioară.

 

 

1. Control precis al temperaturii

Aplicați încălzire în gradient segmentat și conservare a căldurii; preîncălziți matrițele la 350-450 de grade. Selectați temperaturile de extrudare în regiunea în două faze în funcție de gradele de aliaj pentru a suprima defectele cauzate de diferența de temperatură.

 

2. Modernizarea lubrifierii

Adopți lubrifierea din sticlă compozită și optimizați procedurile de acoperire. Implementați pretratarea taglelor și întreținerea regulată a matriței pentru a atenua lipirea matriței și defectele de suprafață.

 

3. Reglarea colaborativă a parametrilor

Înlocuiți testele de încercare și eroare cu simularea cu elemente finite pentru a analiza regulile de cuplare cu mai mulți parametri și pentru a optimiza procesele în mod iterativ pentru o mai bună consistență a produsului.

 

3. Optimizarea matrițelor

Setați unghiul conului matriței la 90 de grade și configurați lungimea corespunzătoare a rulmentului; lustruiți și întăriți cavitățile matriței. Aplicați extrudare cu mai multe treceri pentru bare de dimensiuni mari pentru a omogeniza microstructurile și a elibera stresul rezidual.

 

4.Tratament termic colaborativ

Efectuați recoacere, tratare cu soluție și îmbătrânire după extrudare pentru a elimina stresul rezidual, a reduce anizotropia și a îmbunătăți proprietățile mecanice cuprinzătoare.

 

 

Ruihang, ca producător direct de produse din titan, furnizează materii prime de calitate optimă pentru producția dumneavoastră de componente de precizie. Dacă aveți nevoi de cumpărare despre bare/plăci din aliaj de titan, vă rugăm să nu ezitați să ne contactați prin e-mail:Sam.Rui@bjrh-titanium.com