鈦及鈦合金制品的熱擠壓過程比鋁合金、銅合金,甚至鋼的擠壓過程更為復雜,這是由鈦及鈦合金特殊的物理化學性能所決定的。
鈦及鈦合金坯料的熱導率低,在熱擠壓時會使表層與內(nèi)層產(chǎn)生極大的溫差,當擠壓筒的溫度為400℃時,溫差可達200~250℃.在吸氣強化和坯料斷面有很大溫差的共同影響下,坯料表面和中心的金屬產(chǎn)生極不相同的強度性能和塑性性能,在擠壓過程中就會造成很不均勻的變形,在表面層中產(chǎn)生大的附加拉應力,成為在擠壓制品表面形成裂口和裂紋的根源。
工業(yè)鈦合金金屬流動動力學研究表明,在對應于各合金不同相狀態(tài)的溫度區(qū)中,金屬的流動行為出現(xiàn)極大的差異。因此,影響鈦及鈦合金擠壓流動特征的主要因素之一是決定金屬相變狀態(tài)的坯料加熱溫度。
在α或α+β相區(qū)溫度擠壓與在β相區(qū)溫度擠壓相比,金屬流動更均勻。
擠壓制品要獲得高的表面質(zhì)量的困難很大。到目前為止,鈦合金的擠壓過程必須采用潤滑劑。其主要原因是:鈦在980℃和1030℃溫度下,會與鐵基或鎳基合金模具材料形成易熔共晶體,從而使模具強烈磨損。
當使用石墨潤滑劑時,在制品表面可形成深的縱向刮線,這是鈦及鈦合金黏著于模具上工作帶來的后果。采用玻璃潤滑劑擠壓型材時,會導致新類型的缺陷“麻斑”,即制品表面層的裂口。研究表明,“麻斑”的出現(xiàn)是由于鈦及鈦合金的熱導率低,從而使坯料表面層劇烈冷卻、塑性劇烈下降的緣故。
當金屬和工具之間存在液態(tài)玻璃潤滑層時,玻璃可把出現(xiàn)的裂紋分開,但不能在擠壓過程中將其“治好”。研究確定,“麻斑”的侵入深度為0.5~0.6mm.所以,這種制品只能用于制造沿整個外形都要進行表面加工的零件。
核壓鈦及鈦合金棒材時,可能產(chǎn)生大的中心擠壓縮孔,在個別情況下,其深度可達到擠壓長度的1/2.
億沐鑫新材料產(chǎn)品分類:鈦棒、鈦管、鈦板、鈦陽極、鈦箔鈦帶、鈦法蘭、鈦絲、鈦靶材、鈦設(shè)備、鈦餅鈦環(huán)、鈦標準件、鈦加工件
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