チタン棒の熱間押出プロセスをご存知ですか

Oct 01, 2024

チタンロッドは熱伝導率が低く、熱間押出すると表面と内層との温度差が大きくなります。押出バレルの温度が400℃の場合、温度差は200〜250℃に達することがあります。吸引力の向上とビレット断面の大きな温度差の複合的な影響により、ビレットの表面と中心の金属はまったく異なる強度と塑性を生み出し、押出プロセス中に非常に不均一な変形を引き起こし、表面に大きな引張応力が加わり、押出製品の表面に亀裂が発生する原因となります。チタンおよびチタン合金製品の熱間押出プロセスは、アルミニウム合金、銅合金、さらには鋼の熱間押出プロセスよりも複雑であり、チタンおよびチタン合金の特殊な物理的および化学的特性によって決まります。

工業用チタン合金金属の流れ力学に関する研究では、各合金の対応する温度帯が異なると金属の流れ挙動に大きな違いがあることが示されています。したがって、宝鶏チタン棒およびチタン合金棒の押出流動特性に影響を与える主な要因の 1 つは、金属の相変化状態を決定するビレット加熱温度です。 P相ゾーンでの温度押出と比較して、a相ゾーンまたはP相ゾーンでのメタルフローはより均一です。表面品質の高い製品を入手することは困難です。これまで、チタン合金棒の押出加工には潤滑剤を使用する必要がありました。主な理由は、チタンが鉄基またはニッケル基合金の金型材料と 980 度および 1030 度で共晶を形成し、金型の激しい摩耗を引き起こすためです。

 

押出中の金属の流れに影響を与える主な要因:

(1)押出法。逆押出の金属の流れは順押出よりも均一であり、冷間押出は熱間押出よりも均一であり、潤滑押出は無潤滑押出よりも均一です。押出法の影響は、摩擦条件を変えることによって得られます。

(2) 押出速度。押出速度が増加すると、金属の流れの不均一性が増加します。

(3) 押出温度。押出温度が上昇し、ビレットの変形抵抗が低下すると、金属の不均一な流動が大きくなります。押出成形時、押出バレルや金型の加熱温度が低すぎると、外層と中心層の温度差が大きくなり、メタルフローのムラが大きくなります。金属の熱伝導率が良いほど、インゴット端面の温度分布が均一になります。

(4) 金属の強度。他の条件が同じ場合、金属が強いほど、金属の流れはより均一になります。

(5) ダイ角。ダイス角度(ダイス端面と中心軸とのなす角度)が大きくなるほど、金属の流動性は不均一になります。多穴ダイを使用して押出成形を行うと、ダイの穴が合理的に配置され、メタルフローが均一になる傾向があります。

(6) 変形の程度。変形度が大きすぎたり小さすぎたりすると、メタルフローが不均一になります。

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