6 عامل موثر بر جریان فلز در هنگام اکستروژن مواد آلیاژ تیتانیوم

میله های تیتانیوم و میله های آلیاژ تیتانیوم هدایت حرارتی شمش کم است، در اکستروژن داغ باعث می شود که لایه سطحی و لایه داخلی تفاوت دمای زیادی ایجاد کند، زمانی که دمای سیلندر اکستروژن 400 درجه باشد، اختلاف دما می تواند به 200 ~ برسد. 250 درجه. در بخش تقویت مکش و بیلت دارای اختلاف دمای زیادی تحت تأثیر مشترک سطح بیلت و مرکز فلز برای تولید خواص مقاومتی و خواص پلاستیکی بسیار متفاوت است، در فرآیند اکستروژن باعث تغییر شکل بسیار ناهموار، در لایه سطحی می شود. از تنش‌های کششی اضافی بزرگ، در اکستروژن سطح محصول ایجاد می‌شود تا ترک‌ها و ترک‌هایی در علت اصلی ایجاد شود. میله های تیتانیوم و محصولات نوار آلیاژ تیتانیوم فرآیند اکستروژن گرم نسبت به آلیاژهای آلومینیوم، آلیاژهای مس و حتی فرآیند اکستروژن فولاد پیچیده تر است که توسط خواص فیزیکی و شیمیایی خاص میله های تیتانیوم و میله های آلیاژ تیتانیوم تعیین می شود.
مطالعات دینامیک جریان فلز آلیاژ تیتانیوم صنعتی نشان می‌دهد که در ناحیه دمایی مربوط به حالت‌های فاز مختلف هر آلیاژ، رفتار جریان فلز بسیار متفاوت به نظر می‌رسد. بنابراین، یکی از عوامل اصلی موثر بر ویژگی‌های جریان اکستروژن میله‌های تیتانیوم و میله‌های آلیاژ تیتانیوم، دمای گرمایش بیلت است که وضعیت فاز فلز را تعیین می‌کند. اکستروژن در دمای ناحیه فاز a یا a+P باعث جریان یکنواخت‌تر فلز در مقایسه با اکستروژن در دمای ناحیه فاز p می‌شود. دشواری دستیابی به کیفیت سطح بالای محصولات اکسترود شده بسیار زیاد است. تا کنون، اکستروژن میله های آلیاژ تیتانیوم نیازمند استفاده از روان کننده ها بوده است. دلیل اصلی این امر این است که تیتانیوم بلورهای یوتکتیک ذوبی را با مواد قالبی مبتنی بر آهن یا آلیاژ نیکل در دماهای 980 درجه و 1030 درجه سانتیگراد تشکیل می دهد. این باعث سایش قالب قوی می شود.

عوامل اصلی موثر بر جریان فلز در حین اکستروژن

1) روش اکستروژن. اکستروژن معکوس نسبت به یکنواختی جریان فلز اکستروژن رو به جلو، اکستروژن سرد نسبت به یکنواختی جریان فلز اکستروژن گرم، اکستروژن روغن کاری شده نسبت به یکنواختی جریان فلز اکستروژن غیر روغنکاری شده. اثر روش اکستروژن با تغییر شرایط اصطکاک محقق می شود.

2) سرعت اکستروژن سرعت اکستروژن افزایش می یابد، ناهمواری جریان فلز افزایش می یابد.

3) دمای اکستروژن. هنگامی که دمای اکستروژن افزایش می یابد و مقاومت تغییر شکل بیلت کاهش می یابد، جریان ناهموار فلز افزایش می یابد. در فرآیند اکستروژن، اگر دمای گرمایش بشکه و قالب اکستروژن خیلی کم باشد و اختلاف دمای بین لایه بیرونی و لایه مرکزی فلز زیاد باشد، ناهمواری جریان فلز افزایش می‌یابد. هرچه رسانایی حرارتی فلز بهتر باشد، توزیع دما در سطح انتهایی بیلت شمش یکنواخت تر است.

4) استحکام فلز. وقتی شرایط دیگر یکسان باشد، هر چه استحکام فلز بیشتر باشد، جریان فلز یکنواخت تر است.

(5) زاویه قالب. هر چه زاویه قالب بزرگتر باشد (یعنی زاویه بین سطح انتهایی قالب و محور مرکزی)، جریان فلز ناهموارتر است. هنگام اکسترود کردن با یک قالب متخلخل، سوراخ های قالب به طور معقولی چیده شده اند و جریان فلز به یکنواختی تمایل دارد.

(6) درجه تغییر شکل. درجه تغییر شکل خیلی بزرگ یا خیلی کوچک است، جریان فلز یکنواخت نیست.