Extrudarea la cald a tijei de titan BT9 și prelucrarea blocului luminos alb cu mărire redusă

Extrudarea la cald a tijelor din aliaj de titan extrude pulberea la temperaturi ridicate pentru a obține densificarea completă a produsului. Metoda de extrudare la cald poate controla cu precizie compoziția materialului și structura internă a aliajului. Metoda de extrudare la cald poate fi împărțită în două forme: metoda de extrudare la cald învelită și metoda de extrudare la cald neînvelită.
Pentru pulberea metalului activ de titan și aliaj de titan, pentru a preveni oxidarea produsului, este adesea utilizată metoda de extrudare la cald prin încapsulare. În acest moment, punga este pregătită mai întâi, iar pulberea sau compactul verde se pune în pungă. După pre-extracție și etanșare, este plasat în extruder pentru extrudare la cald.
Materialul de acoperire utilizat în acest moment ar trebui să aibă o termoplasticitate bună, să nu formeze un metal solid cu materialul de așezare, să se dezlipească ușor după extrudarea la cald, o sursă convenabilă și un cost redus. În mod obișnuit, se folosesc foi de oțel moale sau de oțel inoxidabil.
Primul proces de extrudare la cald a tijelor din aliaj de titan este de a combina formarea, sinterizarea și prelucrarea termică pentru a obține direct produse diamantate cu proprietăți mecanice mai bune.

Al doilea proces este formarea pulberii de titan și aliaje de titan. După sinterizare, țagla sinterizată pregătită este extrudată la cald (pentru aliaj Ti-32Mo, temperatură 1000-1100 grade ) pentru a obține cele mai bune proprietăți ale produselor din aliaj de titan. Efectul raportului de extrudare asupra proprietăților materialelor din titan. După cum se poate observa din tabel, pot fi obținute materiale de titan cu o densitate teoretică de 98,6%-99,1%.
Al treilea proces de tije din aliaj de titan este procesul de extrudare a semifabricatelor umplute, care este o metodă importantă care poate fi utilizată pentru a produce produse cu secțiuni transversale complexe. Procesul include: pregătirea cavității carcasei și determinarea dimensiunii cavității în funcție de dimensiunea dorită a produsului final plus coeficientul de extrudare; asamblarea carcasei. Puneți pulberea în cavitate și agitați-o ferm prin vibrație; evacuați, evacuați și sigilați punga; extrudare la o anumită temperatură și raport de extrudare; desprindeți punga.
Metoda de procesare a blocului strălucitor alb cu mărire redusă din tija de titan BT9
În producția efectivă, nu au fost găsite anomalii în timpul detectării defectelor cu ultrasunete pe un anumit lot de tije din aliaj de titan BT9. Cu toate acestea, în timpul inspecției cu mărire redusă, a fost găsit un bloc alb strălucitor în centrul tijei. Cercetătorii au folosit detectarea metalografică și analiza spectrului de energie pentru a analiza motivele formării blocurilor albe strălucitoare, care vor avea un anumit rol de ghidare în producția ulterioară a produselor din aliaje de titan.

Materialul folosit în test este un lingou de Φ750mm care a fost topit de trei ori cu consumabile de vid. După două răsturnări și două desene prin zona de fază, bara Φ230mm a fost obținută printr-un desen de incendiu răsturnat și multiple în zona de fază +. Tijele au fost supuse unui tratament termic de recoacere dublă conform cerințelor standard. Tijele lustruite au fost inspectate cu ajutorul testelor cu ultrasunete și nu au fost găsite anomalii. Când bara a fost eșantionată pentru inspecția cu mărire redusă, s-a constatat că pe proba cu mărire redusă au apărut pete argintii strălucitoare. Când aceeași poziție a barei a fost eșantionată în mod continuu și inspectată la o mărire scăzută, pete albe luminoase încă mai existau în aceeași parte, ceea ce indică faptul că pete albe luminoase erau defecte de continuitate. Pentru a analiza cauza blocului alb lucios, din blocul alb lucios a fost preparată o probă, iar examinarea metalografică și analiza micro-componentelor au fost efectuate folosind un microscop metalografic, microscop electronic cu scanare și respectiv spectrometru de energie; în același timp, pe eșantionul cu mărire redusă cu bloc alb strălucitor, luând mostre la și lângă blocul alb luminos pentru testarea la tracțiune la temperatura camerei pentru a analiza influența blocului alb strălucitor asupra proprietăților de tracțiune la temperatura camerei ale tijelor de titan. Rezultatele au arătat că:

(1) Prin inspecția de înaltă mărire, s-a constatat că conținutul de fază din blocul alb luminos este semnificativ mai mic decât conținutul de fază și nu există o limită evidentă între blocul alb luminos și matrice. Prin urmare, se poate determina că blocul alb luminos este cauzat de segregarea componentelor. Analiza ulterioară a spectrului de energie a constatat că conținutul de elemente de aliaj de Al, Mo, Zr și Si din blocul alb strălucitor a fost semnificativ mai mic decât conținutul de matrice, în timp ce conținutul de Ti a fost semnificativ mai mare decât conținutul de matrice. Prin urmare, se poate determina că blocul alb strălucitor este cauzat de segregarea elementelor de aliaj Al, Mo, Zr și Si. Este o segregare bogată în titan și este un defect metalurgic.
(2) În combinație cu fenomenul că segregarea are o anumită adâncime, se poate determina că segregarea este cauzată de amestecarea neuniformă. Deoarece procesul de topire consumator de vid este o topire regională, topirea și solidificarea au loc în același timp, iar efectul de omogenizare a topirii este relativ slab. Prin urmare, dacă materiile prime sunt amestecate neuniform, compoziția lingoului după topire poate fi neuniformă, ducând la segregare.