。在吸氣強化和坯料斷面有很大溫差的共同影響下,坯料表面和中心的金屬產(chǎn)生極不相同的強度性能和塑性性能,在擠壓過程中就會造成很不均勻的變形,在表面層中產(chǎn)生大的附加拉應(yīng)力
,成為在擠壓制品表面形成裂口和裂紋的根源
。鈦棒及鈦合金棒制品的熱擠壓過程比鋁合金、銅合金
,甚至鋼的擠壓過程更為復(fù)雜
,這是由鈦棒及鈦合金棒特殊的物理化學(xué)性能所決定的。
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工業(yè)鈦合金金屬流動動力學(xué)研究表明,在對應(yīng)于各合金不同相狀態(tài)的溫度區(qū)中
,金屬的流動行為出現(xiàn)極大的差異
。因此,影響
鈦棒及鈦合金棒擠壓流動特征的主要因素之一是決定金屬相變狀態(tài)的坯料加熱溫度
。在a或a+P相區(qū)溫度擠壓與在p相區(qū)溫度擠壓相比
,金屬流動更均勻。擠壓制品要獲得高的表面質(zhì)量的困難很大
。到目前為止
,鈦合金棒的擠壓過程必須采用潤滑劑。其主要原因是:鈦在980度和1030度溫度下
,會與鐵基或鎳基合金模具材料形成易熔共晶體,從而使模具強烈磨損
。
擠壓時影響金屬流動的主要因素:
1)擠壓方法
。反向擠壓比正向擠壓金屬流動均勻,冷擠壓比熱擠壓金屬流動均勻
,潤滑擠壓比不潤滑擠壓金屬流動均勻
。擠壓方法的影響是通過摩擦條件的改變來實現(xiàn)的。
2)擠壓速度
。擠壓速度增加
,金屬流動的不均勻性加劇。
3)擠壓溫度
。擠壓溫度升高
、坯料的變形抗力降低時金屬的不均勻流動加劇。擠壓過程中
,如果擠壓筒和模子的加熱溫度過低
,外層與中心層的金屬溫差大
,則金屬流動的不均勻性增加
。金屬導(dǎo)熱性越好,在錠坯端面上溫度分布越均勻
。
4)金屬強度
。在其他條件相同時,金屬強度越髙
,金屬流動越均勻
。
5)模角。模角《(即模子端面和中軸線間的夾角)越大
,則金屬流動性越不均勻
。當(dāng)采用多孔模擠壓時
,模孔排列合理
,則金屬流動趨于均勻
。
6)變形程度
。變形程度過大或過小
,金屬流動都不均勻。