Šest faktora koji utiču na protok metala tokom ekstruzije materijala od legure titanijuma
Toplotna provodljivost šipke od titanijumske šipke i šipke od legure titanijuma je niska, što će uzrokovati ogromnu temperaturnu razliku između površinskog i unutrašnjeg sloja tokom vrućeg ekstruzije. Kada je temperatura cilindra za ekstruziju 400 stepeni, temperaturna razlika može doseći 200~250 stepeni. Pod zajedničkim utjecajem ojačanja usisnog zraka i velike temperaturne razlike u presjeku gredice, metal na površini i sredini gredice proizvodi vrlo različita svojstva čvrstoće i plastična svojstva, što će uzrokovati vrlo neravnomjernu deformaciju tokom procesa ekstruzije. U sredini se stvara veliko dodatno vlačno naprezanje koje postaje izvor pukotina i pukotina na površini ekstrudiranog proizvoda. Proces vruće ekstruzije titanijumskih šipki i šipki od titanijumskih legura je složeniji od procesa legura aluminijuma, legura bakra, pa čak i čelika, što je određeno posebnim fizičkim i hemijskim svojstvima titanijumskih šipki i šipki od legura titanijuma.
Istraživanja dinamike tečenja metala industrijskih legura titanijuma pokazuju da je u temperaturnom području koje odgovara različitim faznim stanjima svake legure, ponašanje metala tečenjem jako različito. Stoga je jedan od glavnih faktora koji utječu na karakteristike ekstruzijskog toka titanovih šipki i šipki od legure titanijuma temperatura zagrijavanja gredice koja određuje stanje prijelaza metalne faze. Protok metala je ujednačeniji kada se ekstrudira na temperaturi a ili a plus P faznog regiona nego na temperaturi regiona p faze. Vrlo je teško postići visok kvalitet površine za ekstrudirane proizvode. Do sada je proces ekstruzije šipki od legure titana morao koristiti maziva. Glavni razlog je to što će titanijum formirati eutektičku eutektiku sa materijalima kalupa na bazi gvožđa ili nikla na temperaturama od 980 stepeni i 1030 stepeni, što će izazvati ozbiljno habanje kalupa.
Glavni faktori koji utiču na protok metala tokom ekstruzije:
1) Metoda ekstruzije. Reverzna ekstruzija ima ujednačeniji tok metala od ekstruzije naprijed, hladna ekstruzija ima ujednačeniji tok metala od vruće ekstruzije, a podmazano istiskivanje ima ravnomjerniji tok metala od ekstruzije bez podmazivanja. Utjecaj metode ekstruzije postiže se promjenom uslova trenja.
2) Brzina ekstruzije. Kako se brzina ekstruzije povećava, povećava se nehomogenost toka metala.
3) Temperatura ekstruzije. Neravnomjeran protok metala se intenzivira kada se temperatura ekstruzije poveća i otpor deformacije gredice se smanji. Tokom procesa ekstruzije, ako je temperatura zagrijavanja cilindra za ekstruziju i kalupa preniska, a razlika u temperaturi metala između vanjskog sloja i središnjeg sloja je velika, neujednačenost toka metala će se povećati. Što je bolja toplinska provodljivost metala, to je ravnomjernija raspodjela temperature na čeonoj strani gredice.
4) Metalna čvrstoća. Kada su ostali uslovi jednaki, što je veća čvrstoća metala, to je ravnomerniji protok metala.
5) Ugao kalupa. Što je veći ugao kalupa (tj. ugao između čeone strane kalupa i centralne ose), to je fluidnost metala neujednačenija. Kada se matrica s više otvora koristi za ekstruziju, rupe u kalupu su raspoređene razumno, a protok metala teži da bude ujednačen.
6) Stepen deformacije. Ako je stepen deformacije prevelik ili premali, protok metala će biti neravnomjeran.
