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钛合金棒热挤压成形过程!

2021-11-29 00:39:38 222

钛合金棒坯导热系数低,热挤压时会造成表层和内层温差大。当挤压筒的温度为400时,温差可达200~250度。在吸力强化和钢坯截面温差大的共同影响下,钢坯表面和中心的金属产生了截然不同的强度和塑性,在挤压过程中会造成非常不均匀的变形,并在表层产生很大的附加拉应力,成为挤压制品表面产生裂纹和裂纹的根源。钛杆和钛合金杆制品的热挤压工艺比铝合金、铜合金甚至钢的热挤压工艺复杂,这是由钛杆和钛合金杆特殊的物理化学性能决定的。

对工业钛合金金属流动动力学的研究表明,各合金不同相对应的温度区金属流动行为存在很大差异。因此,影响钛棒和钛合金棒挤压流动特性的主要因素之一是决定金属相变状态的坯料加热温度。与P相区的温度挤压相比,a相区或P相区的金属流动更加均匀。很难获得高表面质量的挤出产品。到目前为止,钛合金棒材的挤压加工必须使用润滑剂。主要原因是:钛在980度和1030度时会与铁基或镍基合金模具材料形成共晶,使模具磨损强烈。

挤压过程中影响金属流动的主要因素:

(1)挤压方法。反向挤压的金属流动比正向挤压更均匀,冷挤压比热挤压更均匀,润滑挤压比无润滑挤压更均匀。挤压方法的影响是通过改变摩擦条件来实现的。

(2)挤压速度。随着挤压速度的增加,金属流动的不均匀性加剧。

(3)挤压温度。当挤压温度升高,坯料的变形阻力降低时,金属的不均匀流动加剧。在挤压过程中,如果挤压筒和模具的加热温度过低,外层和中心层的温差较大,金属流动的不均匀性会增加。金属的导热性越好,铸锭端面的温度分布越均匀。

(4)金属强度。当其他条件相同时,金属越强,金属流动越均匀。

(5)模具角度。模具角度越大(即模具端面与中心轴之间的角度),金属流动性越不均匀。使用多孔模具挤出时,模孔排列合理,金属流动趋于均匀。

(6)变形程度。如果变形程度过大或过小,金属流动不均匀。


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