Apa Pembentukan Ekstrusi Panas Untuk Batangan Paduan Titanium?

Ekstrusi panas berfungsi sebagai proses inti untuk preparasi batangan paduan titanium berskala besar dan presisi tinggi. Ini dapat menghaluskan butiran, menghomogenisasi struktur mikro, menghilangkan cacat pengecoran, dan meningkatkan sifat mekanik dan akurasi pembentukan batangan. Makalah ini memperkenalkan prinsip teknis dan karakteristik proses, serta menganalisis hukum pengaruh parameter utama termasuk suhu, kecepatan ekstrusi, jumlah deformasi, struktur cetakan, dan sistem pelumasan.

 

1.Prinsip Teknis

Ingot paduan titanium dipanaskan terlebih dahulu ke kisaran plastik dan diekstrusi secara aksial untuk mendapatkan batangan padat. Rekristalisasi dinamis suhu tinggi memecah dendrit, menutup pori-pori, dan mengoptimalkan garis aliran logam serta sifat mekanik.

 

2. Karakteristik Proses

Dibandingkan dengan paduan baja dan aluminium, ekstrusi panas paduan titanium memiliki sensitivitas suhu tinggi, aktivitas suhu tinggi tinggi, dan jendela plastik sempit. Billet menunjukkan konduktivitas termal yang buruk, mengakibatkan perbedaan suhu yang besar antara bagian dalam dan luarnya. Reaksi cenderung terjadi antara material dan cetakan pada suhu 980‑1030 derajat, sehingga merusak cetakan dan benda kerja. Deformasi hanya cocok pada wilayah + dua fase. Temperatur yang tidak terkendali dapat menyebabkan ketahanan terhadap deformasi yang tinggi, butiran kasar, atau cacat akibat pembakaran berlebih.

 

• Suhu Pemanasan

UntukPaduan kelas 5, ekstrusi di wilayah dua fase pada 850‑950 derajat lebih disukai. Suhu yang terlalu rendah menyebabkan keretakan, sedangkan suhu yang berlebihan menyebabkan butiran menjadi kasar dan terbakar berlebihan. Diperlukan penahanan billet pada suhu yang seragam.

• Kecepatan Ekstrusi: (Tidak ada konten yang tersedia)
• Jumlah Deformasi Ekstrusi: Rasio ekstrusi yang sesuai berkisar antara 6 hingga 15. Rasio yang tinggi memastikan deformasi yang cukup; rasio yang terlalu rendah akan meninggalkan cacat sisa, sedangkan rasio yang terlalu tinggi akan menghasilkan beban yang tinggi dan tegangan sisa yang besar. Batangan berukuran besar sebagian besar dibentuk dengan ekstrusi multi-lintasan, sedangkan batangan berukuran kecil dapat diproduksi dengan ekstrusi satu lintasan.
• Parameter Struktural Mati: Optimalkan sudut kerucut cetakan hingga 90 derajat dan atur panjang bantalan yang wajar. Gunakan cetakan multi-lubang asimetris untuk menyeimbangkan kecepatan aliran material. Cetakan harus dibuat dari bahan paduan yang tahan suhu tinggi dan antilengket.
• Sistem Pelumasan dan Perlindungan: Pelumasan berbahan dasar kaca terutama digunakan untuk membentuk lapisan isolasi untuk anti-lengket dan anti-oksidasi. Lapisan yang tidak rata dapat menyebabkan cacat permukaan.

 

 

1.Suhu tidak merata dan anisotropi yang signifikan

Karena konduktivitas termal yang buruk dari paduan titanium, perbedaan suhu penampang yang besar terjadi pada billet, sehingga menimbulkan struktur mikro radial yang tidak seragam dan konsistensi sifat mekanik yang buruk, sehingga gagal memenuhi persyaratan peralatan kelas atas.

 

2. Cetakan bersuhu tinggi dan cacat permukaan yang sering terjadi

Titanium menunjukkan aktivitas kimia yang tinggi pada suhu tinggi. Jika pelumasan gagal, benda kerja akan tergores dan terkelupas. Cetakan mengalami keausan yang berat, sehingga menghasilkan tingkat produk jadi yang rendah dan biaya produksi yang tinggi.

 

2. Kopling parameter kompleks dan proses debugging yang sulit

Parameter seperti suhu dan jumlah deformasi berinteraksi satu sama lain. Parameter yang tidak sesuai dengan mudah menyebabkan berbagai cacat. Metode coba-coba tradisional memiliki efisiensi dan presisi rendah.

 

3. Stabilitas pembentukan yang tidak memadai untuk batangan berukuran besar

Billet berukuran besar mengalami aliran material dan pembuangan panas yang tidak merata. Perbedaan sifat yang jelas terlihat antara bagian kepala, ekor, bagian dalam dan bagian luar batang, disertai dengan tegangan sisa yang tinggi, yang menyebabkan retak dan deformasi pada pemrosesan selanjutnya.

 

 

1. Kontrol suhu yang tepat

Terapkan pemanasan gradien tersegmentasi dan pelestarian panas; pemanasan awal mati hingga 350‑450 derajat. Pilih suhu ekstrusi dalam wilayah dua fase sesuai dengan tingkat paduan untuk menekan cacat yang disebabkan oleh perbedaan suhu.

 

2. Peningkatan pelumasan

Gunakan pelumasan kaca komposit dan optimalkan prosedur pelapisan. Terapkan pra-perawatan billet dan pemeliharaan cetakan secara teratur untuk mengurangi kelengketan cetakan dan cacat permukaan.

 

3. Regulasi parameter kolaboratif

Ganti pengujian coba-coba dengan simulasi elemen hingga untuk menganalisis aturan penggabungan multi-parameter dan mengoptimalkan proses secara berulang untuk konsistensi produk yang lebih baik.

 

3. Optimasi mati

Atur sudut kerucut cetakan menjadi 90 derajat dan konfigurasikan panjang bantalan yang tepat; memoles dan mengeraskan rongga cetakan. Terapkan ekstrusi multi-lintasan untuk batangan berukuran besar untuk menghomogenisasi struktur mikro dan melepaskan tegangan sisa.

 

4. Perlakuan panas kolaboratif

Lakukan anil, perawatan larutan, dan penuaan setelah ekstrusi untuk menghilangkan tegangan sisa, mengurangi anisotropi, dan meningkatkan sifat mekanik komprehensif.

 

 

Ruihang, sebagai produsen langsung produk titanium, menyediakan bahan baku berkualitas optimal untuk produksi komponen presisi Anda. Jika Anda memiliki kebutuhan pembelian tentang batangan/pelat paduan titanium, jangan ragu untuk menghubungi kami melalui email:Sam.Rui@bjrh-titanium.com