Mik azok a kulcstényezők, amelyek befolyásolják a fémáramlást a titánanyag-extrudálás során?

Az extrudálás a titán anyagok műanyagfeldolgozásának fontos módszere. A fém folyási állapota az extrudált termékek minőségének alapvető tényezője; egységessége közvetlenül befolyásolja a termékek mechanikai tulajdonságait, méretpontosságát és felületi minőségét. Az egyenetlen áramlás hibákat okozhat, például zsugorodási üregeket, repedéseket és összetételi szegregációt.

 

 

A kristály szerkezete, kémiai összetétele és termofizikai tulajdonságaititán anyagokeredendő tényezők. Az extrudálás során ezek a tényezők határozzák meg a fém áramlási viselkedését, és közvetlenül befolyásolják a képlékeny alakváltozási képességet és az áramlási ellenállást.

 

1. A kristályszerkezet és a fázistranszformációs jellemzők

• A tiszta titán fázisátalakítása: Szobahőmérsékleten -Ti, alacsony-hőmérsékletű plaszticitás és egyenetlen áramlás; 882 fok felett jobb plaszticitású és egyenletesebb áramlású -Ti-vé alakul.

 

• Az ötvöző elemek hatása: -stabilizáló elemek, mint például az Al és az Sn, növelik a fázistranszformációs hőmérsékletet; A -stabilizáló elemek (Mo és V ) csökkentik a fázistranszformációs hőmérsékletet. Az optimális áramláshoz az összetételnek megfelelő pontos hőmérsékletszabályozás szükséges

2. Kémiai összetétel és szennyeződéstartalom

• A fő alkotóelemek hatása: A magas hőmérsékletű -deformációs ellenállás és plaszticitás megváltoztatása; az összetétel eltérései a tervezési tartománytól könnyen egyenetlen áramláshoz vezetnek.

 

• A szennyeződések hatása: O, N és C növelik az ellenállást és csökkentik a plaszticitást.valószínűleg repedést okoznak; kis mennyiségű Fe előnyös a plaszticitás szempontjából, de a túlzott Fe rideg fázisokat képez, amelyek akadályozzák az áramlást. Szigorú szennyeződés-ellenőrzés szükséges.

3. Termofizikai tulajdonságok

• Alacsony hővezető képesség: A deformációs hő nehezen oszlik el, hajlamos a helyi magas hőmérsékletre, ami gyors áramlású lágy központokat, lassú áramlású kemény éleket eredményez, amelyek áramlási sebesség különbséget képeznek.

 

• Kis lineáris tágulási együttható: Kis térfogatú összehúzódás/tágulás, de a nem megfelelő hőmérséklet-szabályozás hőfeszültséget generál, ami megváltoztatja az áramlás irányát és befolyásolja a méretpontosságot.

 

 

1. Extrudálási hőmérséklet

A lényeg az anyag fázisszerkezetének beállítása a hőmérséklet-tartomány szabályozásával, a plaszticitás és a teljesítmény kiegyensúlyozásával.

• Alacsony hőmérséklet (a fázisátalakulási pont alatt): Rossz plaszticitás, könnyű repedés és egyenetlen fémáramlás, amit lehetőleg kerülni kell.

 

• Közepes hőmérséklet (közel a fázistranszformációs ponthoz): + kettős-fázisú régió, pontos hőmérsékletszabályozást igényel; ellenkező esetben valószínűleg belső stressz lép fel.

 

• Magas hőmérséklet (a fázisátalakulási pont felett): Jó plaszticitás és egyenletes áramlás, de a túl magas hőmérséklet szemcsenövekedést és csökkent szilárdságot okoz.

 

• Példa: A Ti-6Al-4V ötvözetet általában 920-980 fokban (+ fázistartomány) használják a plaszticitás és a szemcsestabilitás egyensúlyára.

2. Extrudálási sebesség

Szabályozza az áramlási stabilitást a deformációs idő és a hő szabályozásával.

• Alacsony sebesség: Egyenletes áramlás és jó felületi minőség, de alacsony gyártási hatékonyság és könnyű penésztapadás.

 

• Nagy sebesség: Gyors helyi hőmérséklet-emelkedés és gyorsított áramlás, de hajlamos az "előreáramlásra", ami méreteltéréshez vagy repedésekhez vezet.

 

• Kulcspont: A titán anyagok alacsony hővezető képességgel rendelkeznek, ezért szigorú fordulatszám-szabályozás szükséges. A tiszta titán általános sebessége 5-15 mm/s, a Ti-6Al-4V ötvözet esetében pedig 3-10 mm/s; A 20 mm/s feletti sebesség könnyen meghibásodhat.

3. Extrudálási arány

Az anyag deformációjának mértékét tükrözi, ami befolyásolja az áramlás egyenletességét és sűrűségét.

• Kis extrudálási arány (<10): Small deformation, flow concentrated in the center, and easy "subsurface porosity" at the edges.

 

• Large extrusion ratio (>10): Elegendő deformáció, egyenletes áramlás és nagy sűrűség, de nagy deformációs ellenállás és könnyű penészkopás.

 

• Példa: 8-15 vékonyfalú profilokhoz és 15-25 tömör titánrudakhoz, a különböző termékkövetelményekhez igazítva.

4. Kenési feltételek

Alapfunkció: Csökkenti a súrlódást a forma és az anyag között, elősegíti az egyenletes fémáramlást, valamint csökkenti a forma kopását és az energiafogyasztást.

• Főbb követelmény: A titán anyag extrudálási hőmérséklete magas, és a hagyományos kenőanyagok könnyen meghibásodhatnak; magas hőmérsékletnek{0}}álló kenőanyagokat kell használni.

 

• Előnyben részesített megoldás: Az üvegkenőanyagok szigetelő filmet képezhetnek, ami 0,3-0,5-ről 0,1-0,2-re csökkenti a súrlódási együtthatót, emellett hőszigetelést és sérüléscsökkentést is biztosít.

 

• Kockázati figyelmeztetés: Az elégtelen kenés vagy anyaghiba "stagnáló áramlási zónákhoz" vezet, ami a termék felületén karcolásokat és belső repedéseket okoz.

 

Ruihang csoportunk szigorúan választja ki a nyersanyagokat a titán bugák olvasztásához és finomításához, és a titán anyagok műanyagfeldolgozása után kiváló minőségű titánrudakat, lemezeket és egyéb titántermékeket szállít. További részletekért forduljon hozzánk e-mailben:Sam.Rui@bjrh-titanium.com