Titanyum Alaşımlı Çubuklar İçin Sıcak Ekstrüzyon Nedir?

Sıcak ekstrüzyon, titanyum alaşımlı çubukların büyük ölçekli ve yüksek hassasiyette hazırlanması için temel işlem olarak hizmet eder. Tahılları inceltebilir, mikro yapıları homojenleştirebilir, döküm kusurlarını ortadan kaldırabilir ve çubukların mekanik özelliklerini ve şekillendirme doğruluğunu geliştirebilir. Bu makale teknik ilkelerini ve proses özelliklerini tanıtmakta ve sıcaklık, ekstrüzyon hızı, deformasyon miktarı, kalıp yapısı ve yağlama sistemi gibi temel parametrelerin etki yasalarını analiz etmektedir.

 

1.Teknik Prensip

Titanyum alaşımlı külçeler plastik aralığa kadar önceden ısıtılır ve yoğun çubuklar elde etmek için eksenel olarak ekstrüde edilir. Yüksek sıcaklıkta dinamik yeniden kristalleştirme, dendritleri kırar, gözenekleri kapatır ve metal akış çizgilerinin yanı sıra mekanik özellikleri de optimize eder.

 

2. Proses Özellikleri

Çelik ve alüminyum alaşımlarıyla karşılaştırıldığında titanyum alaşımlı sıcak ekstrüzyon, yüksek sıcaklık duyarlılığına, yüksek yüksek sıcaklık etkinliğine ve dar bir plastik pencereye sahiptir. Kütük zayıf termal iletkenlik sergiler ve bu da iç ve dış kısım arasında büyük bir sıcaklık farkına neden olur. Malzeme ile kalıplar arasında 980‑1030 derecede reaksiyonlar meydana gelme eğilimi gösterir ve hem kalıplara hem de iş parçalarına zarar verir. Deformasyon yalnızca + iki fazlı bölgede uygundur. Kontrol dışı sıcaklık, yüksek deformasyon direncine, iri tanelere veya aşırı yanma kusurlarına yol açabilir.

 

• Isıtma Sıcaklığı

İçin5. sınıf alaşım850‑950 derecede iki fazlı bölgede ekstrüzyon tercih edilir. Çok düşük sıcaklık çatlamaya, aşırı sıcaklık ise tane irileşmesine ve aşırı yanmaya neden olur. Kütüklerin eşit sıcaklıkta tutulması gereklidir.

• Ekstrüzyon Hızı: (İçerik mevcut değil)
• Ekstrüzyon Deformasyon Miktarı: Uygun ekstrüzyon oranı 6 ila 15 arasındadır. Yüksek oran, yeterli deformasyonu sağlar; aşırı derecede düşük bir oran artık kusurlara neden olurken, aşırı yüksek bir oran yüksek yük ve büyük artık gerilime neden olur. Büyük boyutlu çubuklar çoğunlukla çok geçişli ekstrüzyonla oluşturulurken, küçük boyutlu çubuklar tek geçişli ekstrüzyonla üretilebilir.
• Yapısal Parametreler Kalıp: Kalıp konisi açısını 90 dereceye optimize edin ve makul bir yatak uzunluğu ayarlayın. Malzeme akış hızını dengelemek için asimetrik çok delikli kalıpları kullanın. Kalıplar yüksek sıcaklığa dayanıklı ve yapışmayı önleyici alaşımlardan yapılacaktır.
• Yağlama ve Koruma Sistemi: Cam bazlı yağlama esas olarak yapışmayı ve oksidasyonu önleyici bir izolasyon katmanı oluşturmak için benimsenmiştir. Düzensiz kaplama yüzey kusurlarına neden olabilir.

 

 

1. Eşit olmayan sıcaklık ve önemli anizotropi

Titanyum alaşımının zayıf termal iletkenliği nedeniyle, kütüklerde büyük kesitsel sıcaklık farkı mevcut olup, bu da tekdüze olmayan radyal mikro yapılara ve mekanik özelliklerin zayıf tutarlılığına neden olur ve bu da üst düzey ekipmanın gereksinimlerini karşılayamaz.

 

2. Yüksek sıcaklıkta kalıp yapışması ve sık görülen yüzey kusurları

Titanyum yüksek sıcaklıkta yüksek kimyasal aktivite gösterir. Yağlama başarısız olduğunda iş parçalarında çizilme ve soyulma meydana gelir. Kalıplar ağır aşınmaya maruz kalır, bu da son ürün oranının düşük olmasına ve üretim maliyetinin yüksek olmasına neden olur.

 

2. Karmaşık parametre birleştirme ve zorlu süreç hata ayıklaması

Sıcaklık ve deformasyon miktarı gibi parametreler birbiriyle etkileşim halindedir. Uyumsuz parametreler kolayca çeşitli kusurlara neden olur. Geleneksel deneme yanılma yöntemi düşük verimliliğe ve düşük hassasiyete sahiptir.

 

3.Büyük boyutlu çubuklar için yetersiz şekillendirme stabilitesi

Büyük boyutlu kütükler eşit olmayan malzeme akışına ve ısı dağılımına maruz kalır. Çubukların baş, kuyruk, iç ve dış bölgeleri arasında bariz özellik farklılıkları bulunur ve buna yüksek artık gerilim eşlik eder, bu da sonraki işlemlerde çatlamaya ve deformasyona yol açar.

 

 

1. Hassas sıcaklık kontrolü

Bölümlü gradyan ısıtma ve ısı korumasını uygulayın; kalıpların 350‑450 dereceye kadar ön ısıtılması. Sıcaklık farkından kaynaklanan kusurları bastırmak için alaşım kalitelerine göre iki fazlı bölge içindeki ekstrüzyon sıcaklıklarını seçin.

 

2. Yağlama yükseltmesi

Kompozit cam yağlamayı benimseyin ve kaplama prosedürlerini optimize edin. Kalıp yapışmasını ve yüzey kusurlarını azaltmak için kütük ön işlemini ve düzenli kalıp bakımını uygulayın.

 

3. İşbirlikçi parametre düzenlemesi

Çok parametreli birleştirme kurallarını analiz etmek ve daha iyi ürün tutarlılığı için süreçleri yinelemeli olarak optimize etmek için deneme yanılma testlerini sonlu eleman simülasyonuyla değiştirin.

 

3. Kalıp optimizasyonu

Kalıp konisi açısını 90 dereceye ayarlayın ve uygun yatak uzunluğunu yapılandırın; kalıp boşluklarını cilalayın ve sertleştirin. Mikro yapıları homojenleştirmek ve kalan gerilimi ortadan kaldırmak için büyük boyutlu çubuklara çok geçişli ekstrüzyon uygulayın.

 

4. İşbirlikçi ısıl işlem

Artık gerilimi ortadan kaldırmak, anizotropiyi azaltmak ve kapsamlı mekanik özellikleri iyileştirmek için ekstrüzyondan sonra tavlama, çözelti işlemi ve yaşlandırma gerçekleştirin.

 

 

Ruihang, titanyum ürünlerinin doğrudan üreticisi olarak, hassas bileşen üretiminiz için en uygun kalitede hammaddeler sağlar. Titanyum alaşımlı çubuklar/plakalar hakkında herhangi bir satın alma ihtiyacınız varsa, lütfen bizimle e-posta yoluyla iletişime geçmekten çekinmeyin:Sam.Rui@bjrh-titanium.com