Co je tvarování protlačováním za tepla pro tyče z titanové slitiny?

Vytlačování za tepla slouží jako hlavní proces pro velkosériovou a vysoce přesnou přípravu tyčí z titanové slitiny. Dokáže zjemnit zrna, homogenizovat mikrostruktury, odstranit vady odlévání a zlepšit mechanické vlastnosti a přesnost tváření tyčí. Tento článek představuje jeho technické principy a charakteristiky procesu a analyzuje zákonitosti vlivu klíčových parametrů včetně teploty, rychlosti vytlačování, velikosti deformace, struktury formy a mazacího systému.

 

1.Technický princip

Ingoty z titanové slitiny jsou předehřáté na plastickou oblast a axiálně vytlačovány, aby se získaly husté tyče. Vysokoteplotní dynamická rekrystalizace rozbíjí dendrity, uzavírá póry a optimalizuje čáry toku kovu i mechanické vlastnosti.

 

2. Charakteristiky procesu

Ve srovnání s ocelí a slitinami hliníku se vytlačování za tepla z titanové slitiny vyznačuje vysokou teplotní citlivostí, vysokou vysokoteplotní aktivitou a úzkým plastovým oknem. Sochor vykazuje špatnou tepelnou vodivost, což má za následek velký teplotní rozdíl mezi jeho vnitřkem a vnějškem. K reakcím mezi materiálem a matricemi dochází při 980-1030 stupních, což poškozuje matrice i obrobky. Deformace je vhodná pouze v + dvoufázové oblasti. Nekontrolovaná teplota může vést k vysoké odolnosti proti deformaci, hrubým zrnům nebo vadám přepálení.

 

• Teplota ohřevu

ProSlitina třídy 5je preferována extruze ve dvoufázové oblasti při 850-950 stupních. Příliš nízká teplota způsobuje praskání, zatímco nadměrná teplota vede ke zhrubnutí zrna a přepálení. Vyžaduje se rovnoměrné udržování teploty sochorů.

• Rychlost vytlačování: (Žádný dostupný obsah)
• Velikost deformace vytlačením: Vhodný poměr vytlačování se pohybuje od 6 do 15. Vysoký poměr zajišťuje dostatečnou deformaci; příliš nízký poměr zanechává zbytkové vady, zatímco příliš vysoký poměr přináší vysoké zatížení a velké zbytkové napětí. Velké tyče jsou většinou vyráběny víceprůchodovým vytlačováním, zatímco tyče malých rozměrů lze vyrábět jednoprůchodovým vytlačováním.
• Strukturální parametry matrice: Optimalizujte úhel kužele matrice na 90 stupňů a nastavte přiměřenou délku ložiska. Přijměte asymetrické matrice s více otvory, abyste vyrovnali rychlost toku materiálu. Zápustky musí být vyrobeny ze slitin odolných vůči vysokým teplotám a přilnavosti.
• Systém mazání a ochrany: Mazání na bázi skla se používá hlavně k vytvoření izolační vrstvy pro antiadhezi a antioxidaci. Nerovnoměrný nátěr může způsobit povrchové vady.

 

 

1.Nerovnoměrná teplota a výrazná anizotropie

V důsledku špatné tepelné vodivosti titanové slitiny existuje u předvalků velký teplotní rozdíl v průřezu, což vede k nestejnoměrným radiálním mikrostrukturám a špatné konzistenci mechanických vlastností, což nesplňuje požadavky na špičková zařízení.

 

2. Lepení matrice při vysoké teplotě a časté povrchové vady

Titan vykazuje vysokou chemickou aktivitu při vysoké teplotě. Jakmile selže mazání, dochází na obrobcích k poškrábání a odlupování. Zápustky se silně opotřebovávají, což má za následek nízkou rychlost hotového výrobku a vysoké výrobní náklady.

 

2.Komplexní propojení parametrů a obtížné ladění procesů

Parametry jako teplota a velikost deformace se vzájemně ovlivňují. Neodpovídající parametry snadno způsobí různé závady. Tradiční metoda pokus-omyl má nízkou účinnost a nízkou přesnost.

 

3.Nedostatečná stabilita tváření u tyčí velkých rozměrů

Velké sochory trpí nerovnoměrným tokem materiálu a odvodem tepla. Mezi hlavou, patou, vnitřními a vnějšími oblastmi tyčí existují zřejmé rozdíly ve vlastnostech, doprovázené vysokým zbytkovým napětím, které vede k praskání a deformaci při následném zpracování.

 

 

1.Přesná regulace teploty

Aplikujte segmentovaný gradientový ohřev a tepelnou ochranu; předehřev zemře na 350-450 stupňů. Vyberte teploty vytlačování v rámci dvoufázové oblasti podle tříd slitin, abyste potlačili vady způsobené rozdílem teplot.

 

2. Modernizace mazání

Přijměte lubrikaci kompozitního skla a optimalizujte postupy potahování. Proveďte předúpravu sochorů a pravidelnou údržbu matrice, abyste zmírnili lepení matrice a povrchové vady.

 

3. Kolaborativní regulace parametrů

Nahraďte testy pokus-omyl simulací konečných prvků, abyste mohli analyzovat pravidla pro víceparametrové propojení a iterativně optimalizovat procesy pro lepší konzistenci produktu.

 

3. Optimalizace matrice

Nastavte úhel kužele matrice na 90 stupňů a nakonfigurujte správnou délku ložiska; vyleštit a vytvrdit dutiny matrice. Použijte víceprůchodové vytlačování pro tyče velkých rozměrů, abyste homogenizovali mikrostruktury a uvolnili zbytkové napětí.

 

4. Společné tepelné zpracování

Proveďte žíhání, rozpouštěcí úpravu a stárnutí po vytlačování, abyste odstranili zbytkové pnutí, snížili anizotropii a zlepšili komplexní mechanické vlastnosti.

 

 

Ruihang, jako přímý výrobce titanových produktů, dodává suroviny optimální kvality pro vaši výrobu přesných součástí. Pokud máte nějaké požadavky na nákup tyčí/desek z titanové slitiny, neváhejte nás kontaktovat prostřednictvím e-mailu:Sam.Rui@bjrh-titanium.com