Δομικές αλλαγές σε ράβδους τιτανίου TA1 κατά την επεξεργασία θερμής εξώθησης

Η εμφάνιση των ράβδων τιτανίου TA1 μοιάζει πολύ με τον χάλυβα, με πυκνότητα 4,51 g/cm3, λιγότερο από το 60% του χάλυβα, και είναι το μεταλλικό στοιχείο χαμηλότερης πυκνότητας σε πυρίμαχα μέταλλα. Οι μηχανικές ιδιότητες του τιτανίου, κοινώς γνωστές ως μηχανικές ιδιότητες και καθαρότητα είναι πολύ σχετικές. Το τιτάνιο υψηλής καθαρότητας έχει εξαιρετική ικανότητα επεξεργασίας, η επιμήκυνση, η συρρίκνωση του τμήματος είναι καλή, αλλά χαμηλής αντοχής, δεν είναι κατάλληλο για δομικά υλικά. Το βιομηχανικό καθαρό τιτάνιο περιέχει μέτρια ποσότητα ακαθαρσιών, με υψηλή αντοχή και πλαστικότητα, κατάλληλα για την παραγωγή δομικών υλικών. Η θερμική αγωγιμότητα του τιτανίου και του κράματος τιτανίου είναι χαμηλή, στη θερμή εξώθηση θα κάνει το επιφανειακό στρώμα και το εσωτερικό στρώμα παράγει μεγάλη διαφορά θερμοκρασίας, όταν η θερμοκρασία του κυλίνδρου εξώθησης είναι 400 μοίρες, η διαφορά θερμοκρασίας μπορεί να φτάσει τους 200 ~ 250 μοίρες. Στο τμήμα ενίσχυσης αναρρόφησης και billet έχει μεγάλη διαφορά θερμοκρασίας υπό την κοινή επίδραση της επιφάνειας του μπιγιέτα και του κέντρου του μετάλλου για να παράγει πολύ διαφορετικές ιδιότητες αντοχής και πλαστικές ιδιότητες, στη διαδικασία εξώθησης θα προκαλέσει πολύ ανομοιόμορφη παραμόρφωση, στο επιφανειακό στρώμα από τις μεγάλες πρόσθετες εφελκυστικές τάσεις, να γίνουν στην εξώθηση της επιφάνειας του προϊόντος για να σχηματιστούν ρωγμές και ρωγμές στη βασική αιτία. Τιτανίου και κράματα τιτανίου προϊόντα θερμή διαδικασία διέλασης από κράματα αλουμινίου, κράματα χαλκού, ακόμη και η διαδικασία διέλασης χάλυβα είναι πιο περίπλοκη, αυτό οφείλεται στο τιτάνιο και κράμα τιτανίου ειδικές φυσικές και χημικές ιδιότητες της απόφασης.

Μέχρι στιγμής, η διαδικασία εξώθησης των ράβδων τιτανίου πρέπει να χρησιμοποιεί λιπαντικά. Ο κύριος λόγος είναι: το τιτάνιο στους 980 βαθμούς και στους 1030 βαθμούς θερμοκρασία, θα σχηματιστεί με βάση το σίδηρο ή το κράμα με βάση το νικέλιο υλικό μήτρας εύτηκτο ευτηκτική, έτσι ώστε η μήτρα ισχυρή φθορά. Όταν χρησιμοποιείτε λιπαντικά γραφίτη, μπορούν να σχηματιστούν βαθιές διαμήκεις γραμμές γρατσουνιάς στην επιφάνεια του προϊόντος, οι οποίες είναι συνέπεια της προσκόλλησης των ράβδων τιτανίου και των ράβδων από κράμα τιτανίου στην εργασία στο καλούπι. Η εξώθηση προφίλ με λιπαντικά γυαλιού οδηγεί σε νέου τύπου ελαττώματα «σημάδια», δηλαδή ρωγμές στο επιφανειακό στρώμα του προϊόντος. Έχει αποδειχθεί ότι εμφανίζονται «σημάδια» λόγω της χαμηλής θερμικής αγωγιμότητας του τιτανίου και των κραμάτων τιτανίου, η οποία έχει ως αποτέλεσμα την απότομη ψύξη του επιφανειακού στρώματος του μπιλέτου και την απότομη μείωση της πλαστικότητας.

Τα κράματα τιτανίου έχουν χαμηλής αντοχής υψηλής πλαστικότητας, μεσαίας αντοχής και υψηλής αντοχής, για 200 (χαμηλής αντοχής) ~ 1300 (υψηλής αντοχής) MPa, αλλά σε γενικές γραμμές, τα κράματα τιτανίου μπορούν να θεωρηθούν ως κράματα υψηλής αντοχής. Έχουν μεγαλύτερη αντοχή από τα κράματα αλουμινίου, τα οποία θεωρούνται μεσαίας αντοχής και μπορούν να αντικαταστήσουν πλήρως ορισμένους τύπους χάλυβα ως προς την αντοχή. Σε σύγκριση με τα κράματα αλουμινίου, τα οποία χάνουν αντοχή γρήγορα σε θερμοκρασίες πάνω από 150 βαθμούς, ορισμένα κράματα τιτανίου διατηρούν καλή αντοχή στους 600 βαθμούς. Το πυκνό μεταλλικό τιτάνιο λόγω μικρού βάρους, υψηλότερης αντοχής από τα κράματα αλουμινίου, μπορεί να διατηρηθεί σε υψηλές θερμοκρασίες από το αλουμίνιο για υψηλή αντοχή και από την αεροπορική βιομηχανία αποδίδει μεγάλη σημασία. Λαμβάνοντας υπόψη την πυκνότητα του τιτανίου για χάλυβα 57%, η ειδική του αντοχή (αναλογία αντοχής / βάρους ή αναλογία αντοχής / πυκνότητας ονομάζεται ειδική αντοχή) υψηλή, διάβρωση, οξείδωση, αντοχή στην κόπωση είναι ισχυρά, κράματα τιτανίου, 3/4 που χρησιμοποιούνται για την αεροδιαστημική δομικά κράματα ως αντιπροσωπευτικό των δομικών υλικών, το 1/4 χρησιμοποιείται κυρίως ως ανθεκτικά στη διάβρωση κράματα. Το κράμα τιτανίου έχει υψηλή αντοχή και μικρή πυκνότητα, καλές μηχανικές ιδιότητες, σκληρότητα και αντοχή στη διάβρωση είναι πολύ καλή. Επιπλέον, η απόδοση της διαδικασίας κράματος τιτανίου είναι κακή, δυσκολίες κοπής και επεξεργασίας, στη θερμική επεξεργασία, πολύ εύκολο να απορροφηθούν ακαθαρσίες όπως το υδρογόνο, το οξυγόνο, το άζωτο και ο άνθρακας. Υπάρχει επίσης κακή αντοχή στην τριβή, η διαδικασία παραγωγής είναι πολύπλοκη. Η βιομηχανοποιημένη παραγωγή τιτανίου ξεκίνησε το 1948. Οι ανάγκες της ανάπτυξης της αεροπορικής βιομηχανίας, έτσι ώστε η βιομηχανία τιτανίου σε μέσο ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης περίπου 8% ανάπτυξη. Επί του παρόντος, η παγκόσμια ετήσια παραγωγή υλικών επεξεργασίας κράματος τιτανίου έχει φτάσει τους 40,000 τόνους κράματος τιτανίου ποιότητας σχεδόν 30 ειδών. Το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο κράμα τιτανίου είναι Ti{-6Al-4V (TC4), Ti-5Al-2.5Sn (TA7) και το βιομηχανικό καθαρό τιτάνιο (TA1, TA2 και ΤΑ3).