Titanyum Alaşımlı Malzemelerin Ekstrüzyonu Sırasında Metal Akışını Etkileyen Altı Faktör
Titanyum çubuğun ve titanyum alaşımlı çubuk kütüğün termal iletkenliği düşüktür, bu da sıcak ekstrüzyon sırasında yüzey tabakası ile iç tabaka arasında büyük bir sıcaklık farkına neden olur. Ekstrüzyon silindirinin sıcaklığı 400 derece olduğunda, sıcaklık farkı 200~250 dereceye ulaşabilir. Hava emme güçlendirmesinin ve kütük bölümündeki büyük sıcaklık farkının ortak etkisi altında, kütüğün yüzeyindeki ve merkezindeki metal, ekstrüzyon işlemi sırasında çok düzensiz deformasyona neden olacak çok farklı mukavemet özellikleri ve plastik özellikler üretir. Ekstrüde edilmiş ürünün yüzeyindeki çatlakların ve çatlakların kaynağı haline gelen ortada büyük bir ek çekme gerilimi üretilir. Titanyum çubukların ve titanyum alaşımlı çubuk ürünlerinin sıcak ekstrüzyon işlemi, titanyum çubukların ve titanyum alaşımlı çubukların özel fiziksel ve kimyasal özellikleri ile belirlenen alüminyum alaşımları, bakır alaşımları ve hatta çelikten daha karmaşıktır.
Endüstriyel titanyum alaşımlarının metal akış dinamikleri üzerine yapılan araştırma, her alaşımın farklı faz durumlarına karşılık gelen sıcaklık bölgesinde metallerin akış davranışının büyük ölçüde farklı olduğunu göstermektedir. Bu nedenle, titanyum çubukların ve titanyum alaşımlı çubukların ekstrüzyon akış özelliklerini etkileyen ana faktörlerden biri, metal faz geçiş durumunu belirleyen kütük ısıtma sıcaklığıdır. a veya a artı P faz bölgesinin sıcaklığında ekstrüde edildiğinde metal akışı, p faz bölgesinin sıcaklığından daha düzgündür. Ekstrüde ürünlerde yüksek yüzey kalitesi elde etmek oldukça zordur. Şimdiye kadar, titanyum alaşımlı çubukların ekstrüzyon işleminde yağlayıcılar kullanılması gerekiyordu. Bunun başlıca sebebi titanyumun 980 derece ve 1030 derece sıcaklıklarda demir esaslı veya nikel esaslı alaşımlı kalıp malzemeleri ile ötektik ötektik oluşturacak ve bu da kalıp üzerinde ciddi aşınma ve yıpranmaya neden olacaktır.
Ekstrüzyon sırasında metal akışını etkileyen ana faktörler:
1) Ekstrüzyon yöntemi. Ters ekstrüzyon, ileri ekstrüzyona göre daha düzgün metal akışına sahiptir, soğuk ekstrüzyon, sıcak ekstrüzyona göre daha düzgün metal akışına sahiptir ve yağlanmış ekstrüzyon, yağlanmamış ekstrüzyona göre daha düzgün metal akışına sahiptir. Ekstrüzyon yönteminin etkisi, sürtünme koşulları değiştirilerek elde edilir.
2) Ekstrüzyon hızı. Ekstrüzyon hızı arttıkça metal akışının homojen olmaması artar.
3) Ekstrüzyon sıcaklığı. Ekstrüzyon sıcaklığı arttığında ve kütüğün deformasyon direnci azaldığında metalin düzensiz akışı yoğunlaşır. Ekstrüzyon işlemi sırasında, ekstrüzyon silindirinin ve kalıbın ısıtma sıcaklığı çok düşükse ve dış katman ile merkez katman arasındaki metal sıcaklık farkı büyükse, metal akışının düzensizliği artacaktır. Metalin termal iletkenliği ne kadar iyi olursa, kütüğün uç yüzündeki sıcaklık dağılımı o kadar düzgün olur.
4) Metal gücü. Diğer koşullar eşit olduğunda, metal mukavemeti ne kadar yüksek olursa, metal akışı o kadar düzgün olur.
5) Kalıp açısı. Kalıp açısı ne kadar büyükse (yani kalıbın uç yüzü ile merkezi eksen arasındaki açı), metal akışkanlığı o kadar eşitsizdir. Ekstrüzyon için çok delikli kalıp kullanıldığında, kalıp delikleri makul bir şekilde düzenlenir ve metal akışı tekdüze olma eğilimindedir.
6) Deformasyon derecesi. Deformasyon derecesi çok büyük veya çok küçükse, metal akışı düzensiz olacaktır.
