Šest čimbenika koji utječu na tečenje metala tijekom ekstruzije materijala od legure titana
Toplinska vodljivost šipke od titana i šipke od legure titana je niska, što će uzrokovati veliku temperaturnu razliku između površinskog sloja i unutarnjeg sloja tijekom vruće ekstruzije. Kada je temperatura ekstruzionog cilindra 400 stupnjeva, temperaturna razlika može doseći 200 ~ 250 stupnjeva. Pod zajedničkim utjecajem ojačanja usisa zraka i velike temperaturne razlike u presjeku gredice, metal na površini i središtu gredice proizvodi vrlo različita svojstva čvrstoće i plastična svojstva, što će uzrokovati vrlo neravnomjernu deformaciju tijekom procesa ekstruzije. U sredini se stvara veliki dodatni vlačni napon, koji postaje izvor pukotina i pukotina na površini ekstrudiranog proizvoda. Proces vruće ekstruzije titanskih šipki i proizvoda od titanovih legura je kompliciraniji od procesa aluminijskih legura, bakrenih legura, pa čak i čelika, što je određeno posebnim fizičkim i kemijskim svojstvima titanskih šipki i šipki od titanovih legura.
Istraživanje dinamike tečenja metala industrijskih legura titana pokazuje da je u temperaturnom području koje odgovara različitim faznim stanjima svake legure, ponašanje tečenja metala uvelike različito. Stoga je jedan od glavnih čimbenika koji utječu na karakteristike protoka ekstruzije titanskih šipki i šipki od legure titana temperatura zagrijavanja gredice koja određuje prijelazno stanje metalne faze. Strujanje metala je jednoličnije kada se ekstrudira na temperaturi područja a ili a plus P faze nego na temperaturi područja p faze. Vrlo je teško postići visoku kvalitetu površine za ekstrudirane proizvode. Do sada je postupak ekstruzije šipki od legure titana morao koristiti maziva. Glavni razlog je taj što će titan formirati eutektičku eutektiku s materijalima kalupa na bazi željeza ili legura na bazi nikla na temperaturama od 980 stupnjeva i 1030 stupnjeva, što će uzrokovati ozbiljno trošenje i habanje kalupa.
Glavni čimbenici koji utječu na protok metala tijekom ekstruzije:
1) Metoda ekstruzije. Reverzna ekstruzija ima ujednačeniji protok metala od ekstruzije prema naprijed, hladna ekstruzija ima ujednačeniji protok metala od vruće ekstruzije, a ekstruzija s podmazivanjem ima ujednačeniji protok metala od ekstruzije bez podmazivanja. Utjecaj metode istiskivanja postiže se promjenom uvjeta trenja.
2) Brzina istiskivanja. Povećanjem brzine istiskivanja povećava se nehomogenost toka metala.
3) Temperatura ekstruzije. Neravnomjerno strujanje metala se pojačava kada se temperatura ekstruzije poveća i otpornost na deformaciju gredice se smanji. Tijekom procesa ekstruzije, ako je temperatura zagrijavanja cilindra za ekstruziju i kalupa preniska, a temperaturna razlika metala između vanjskog sloja i središnjeg sloja velika, povećat će se nejednolikost protoka metala. Što je bolja toplinska vodljivost metala, to je ravnomjernija raspodjela temperature na čeonoj strani gredice.
4) Čvrstoća metala. Kada su ostali uvjeti jednaki, što je veća čvrstoća metala, to je tečenje metala jednoličnije.
5) Kut kalupa. Što je veći kut kalupa (tj. kut između čeone površine kalupa i središnje osi), to je fluidnost metala neravnomjernija. Kada se matrica s više rupa koristi za ekstruziju, rupe matrice su raspoređene razumno, a protok metala ima tendenciju da bude ujednačen.
6) Stupanj deformacije. Ako je stupanj deformacije prevelik ili premalen, protok metala bit će neujednačen.
