Extrúzia titánovej tyče BT9 za tepla a spracovanie bieleho svetlého bloku s nízkym zväčšením

Horúca extrúzia tyčí z titánovej zliatiny vytláča prášok pri zvýšených teplotách, aby sa dosiahlo úplné zahustenie produktu. Metóda extrúzie za tepla môže presne kontrolovať zloženie materiálu a vnútornú štruktúru zliatiny. Metódu extrúzie za tepla možno rozdeliť na dve formy: metódu extrúzie za tepla s obalom a metódu vytláčania za tepla bez obalu.
Pre aktívny kovový titán a prášok z titánovej zliatiny sa často používa metóda enkapsulačnej extrúzie za horúca, aby sa zabránilo oxidácii produktu. V tomto čase sa najskôr pripraví vrecko a do vrecka sa vloží prášok alebo zelený kompakt. Po predextrakcii a utesnení sa umiestni do extrudéra na extrúziu za tepla.
Krycí materiál používaný v tomto čase by mal mať dobrú termoplasticitu, nemal by vytvárať pevný kov s materiálom na kladenie, mal by sa ľahko odlupovať po vytláčaní za tepla, vhodný zdroj a nízke náklady. Bežne sa používajú plechy z mäkkej ocele alebo nehrdzavejúcej ocele.
Prvý proces horúcej extrúzie tyčí z titánovej zliatiny spočíva v kombinácii tvarovania, spekania a tepelného spracovania na priame získanie diamantových produktov s lepšími mechanickými vlastnosťami.

Druhým procesom je tvarovanie prášku titánu a titánovej zliatiny. Po spekaní sa pripravený sintrovaný predvalok extruduje za tepla (pre zliatinu Ti-32Mo, teplota 1000-1100 stupňov ), aby sa získali najlepšie vlastnosti produktov zo zliatiny titánu. Vplyv extrúzneho pomeru na vlastnosti titánových materiálov. Ako je možné vidieť z tabuľky, možno získať titánové materiály s teoretickou hustotou 98,6 %-99,1 %.
Tretím procesom tyčí z titánovej zliatiny je proces vytláčania plnených polotovarov, čo je dôležitá metóda, ktorú možno použiť na výrobu produktov so zložitými prierezmi. Proces zahŕňa: prípravu dutiny plášťa a určenie veľkosti dutiny podľa požadovanej konečnej veľkosti produktu plus koeficientu vytláčania; montáž puzdra. Vložte prášok do dutiny a silno ho pretrepte vibráciami; evakuovať, vyčerpať a utesniť vrecko; extrúzia pri určitej teplote a extrúznom pomere; odlepte vrecko.
Spôsob spracovania bieleho svetlého bloku titánovej tyče BT9 s malým zväčšením
V skutočnej výrobe neboli zistené žiadne abnormality počas ultrazvukovej detekcie defektov na určitej sérii tyčí z titánovej zliatiny BT9. Počas kontroly pri malom zväčšení sa však v strede tyče našiel biely svetlý blok. Výskumníci použili metalografickú detekciu a analýzu energetického spektra na analýzu dôvodov tvorby bielych svetlých blokov, ktoré budú mať určitú vedúcu úlohu pri neskoršej výrobe produktov z titánovej zliatiny.

Materiál použitý v teste je ingot Φ750 mm, ktorý bol trikrát tavený vákuovým spotrebným materiálom. Po dvoch ubíjaniach a dvoch ťahoch cez fázovú zónu bola tyč Φ230 mm získaná jedným ubíjaním a viacerými ťahmi v zóne + fázy. Tyče prešli tepelným spracovaním dvojitým žíhaním podľa štandardných požiadaviek. Leštené tyče boli skontrolované pomocou ultrazvukového testovania a neboli zistené žiadne abnormality. Keď bola tyčinka odobratá na kontrolu pri nízkom zväčšení, zistilo sa, že na vzorke s nízkym zväčšením sa objavili jasné strieborné škvrny. Keď bola rovnaká poloha pruhu nepretržite vzorkovaná a kontrolovaná pri malom zväčšení, v tej istej časti stále existovali biele svetlé škvrny, čo naznačuje, že biele svetlé škvrny boli defektmi kontinuity. Aby sa analyzovala príčina bieleho lesklého bloku, pripravila sa vzorka z bieleho lesklého bloku a uskutočnilo sa metalografické vyšetrenie a analýza mikrozložiek pomocou metalografického mikroskopu, rastrovacieho elektrónového mikroskopu a energetického spektrometra; súčasne na vzorke s nízkym zväčšením s bielym lesklým blokom odoberanie vzoriek v blízkosti bieleho svetlého bloku na testovanie ťahu pri izbovej teplote, aby sa analyzoval vplyv bieleho svetlého bloku na ťahové vlastnosti titánových tyčí pri izbovej teplote. Výsledky ukázali, že:

(1) Kontrolou s vysokým zväčšením sa zistilo, že obsah fázy v bielom svetlom bloku je výrazne nižší ako obsah fázy a medzi bielym jasným blokom a matricou nie je zrejmá hranica. Preto je možné určiť, že biely svetlý blok je spôsobený segregáciou komponentov. Ďalšia analýza energetického spektra zistila, že obsah prvkov zliatiny Al, Mo, Zr a Si v bielom lesklom bloku bol výrazne nižší ako obsah matrice, zatiaľ čo obsah Ti bol výrazne vyšší ako obsah matrice. Preto je možné určiť, že biely svetlý blok je spôsobený segregáciou prvkov zliatiny Al, Mo, Zr a Si. Je to segregácia bohatá na titán a je to metalurgický defekt.
(2) V kombinácii s javom, že segregácia má určitú hĺbku, možno určiť, že segregácia je spôsobená nerovnomerným miešaním. Pretože proces tavenia s vákuovou spotrebou je regionálne tavenie, dochádza k taveniu a tuhnutiu súčasne a efekt homogenizácie tavenia je relatívne slabý. Preto, ak sú suroviny zmiešané nerovnomerne, zloženie ingotu po tavení môže byť nerovnomerné, čo vedie k segregácii.