Proces formowania prętów tytanowych Ti 6242 w procesie wytłaczania na gorąco

Pręty tytanowe Ti 6242 i pręty ze stopu tytanu przewodność cieplna kęsów jest niska, podczas wytłaczania na gorąco warstwa powierzchniowa i warstwa wewnętrzna będą miały dużą różnicę temperatur, gdy temperatura cylindra wytłaczającego wynosi 400 stopni, różnica temperatur może osiągnąć 200 ~250 stopni. W sekcji wzmacniania ssania i kęsa występuje duża różnica temperatur pod wspólnym wpływem powierzchni kęsa i środka metalu, co powoduje bardzo różne właściwości wytrzymałościowe i plastyczne, w procesie wytłaczania powoduje bardzo nierównomierne odkształcenie w warstwie wierzchniej dużych dodatkowych naprężeń rozciągających, które powstają podczas wytłaczania powierzchni produktu, tworząc pęknięcia i pęknięcia u ich pierwotnej przyczyny. Pręty tytanowe i produkty z prętów ze stopów tytanu proces wytłaczania na gorąco niż stopy aluminium, stopy miedzi, a nawet proces wytłaczania stali są bardziej złożone, o czym decydują specjalne właściwości fizyczne i chemiczne prętów tytanowych i prętów ze stopu tytanu.

Badania dynamiki przepływu metalu stopu tytanu w przemyśle pokazują, że w strefie temperatur odpowiadającej różnym stanom fazowym każdego stopu, zachowanie przepływu metalu wydaje się być bardzo różne. Dlatego jednym z głównych czynników wpływających na charakterystykę płynięcia prętów tytanowych i prętów ze stopów tytanu jest temperatura ogrzewania kęsa, która określa stan fazowy metalu. Wytłaczanie w temperaturze strefy fazy a lub a+P powoduje bardziej równomierne płynięcie metalu w porównaniu z wytłaczaniem w temperaturze strefy fazy p. Trudność uzyskania wysokiej jakości powierzchni wyrobów wytłaczanych jest duża. Do tej pory wytłaczanie prętów ze stopów tytanu wymagało stosowania smarów. Głównym powodem jest to, że tytan tworzy topliwe kryształy eutektyczne z materiałami matrycowymi ze stopów na bazie żelaza lub niklu w temperaturach 980 i 1030 stopni C. Powoduje to silne zużycie matrycy.

Główne czynniki wpływające na przepływ metalu podczas wytłaczania.
(1) Metoda wytłaczania. Wytłaczanie odwrotne w porównaniu z równomiernością przepływu metalu w procesie wytłaczania do przodu, wytłaczanie na zimno w porównaniu z równomiernością przepływu metalu w procesie wytłaczania na gorąco, wytłaczanie ze smarowaniem w porównaniu z równomiernością przepływu metalu w procesie wytłaczania niesmarowanego. Efekt metody wytłaczania realizowany jest poprzez zmianę warunków tarcia.
(2) Prędkość wytłaczania. Niejednorodność przepływu metalu wzrasta wraz ze wzrostem prędkości wytłaczania.
(3) Temperatura wytłaczania. Nierównomierny przepływ metalu wzrasta wraz ze wzrostem temperatury wytłaczania i spadkiem odporności kęsa na odkształcenie. W procesie wytłaczania, jeśli temperatura nagrzewania cylindra i matrycy wytłaczarskiej jest zbyt niska, a różnica temperatur pomiędzy warstwą zewnętrzną a metalem w warstwie środkowej jest duża, zwiększa się nierównomierność przepływu metalu. Im lepsza przewodność cieplna metalu, tym bardziej równomierny rozkład temperatury na powierzchni czołowej wlewka.
(4) Wytrzymałość metalu. Jeżeli wszystkie pozostałe warunki są takie same, im wyższa wytrzymałość metalu, tym bardziej równomierny przepływ metalu.
(5) Kąt matrycy. Im większy kąt matrycy (tj. kąt pomiędzy powierzchnią czołową matrycy a osią środkową), tym bardziej nierówny jest przepływ metalu. W przypadku wytłaczania wielootworowego rozmieszczenie otworów w matrycy jest rozsądne, a przepływ metalu jest zwykle równomierny.
(6) Stopień odkształcenia. Jeśli stopień odkształcenia jest zbyt duży lub zbyt mały, przepływ metalu nie jest równomierny. Proces formowania prętów tytanowych i prętów ze stopów tytanu metodą wytłaczania na gorąco