Горещо екструдиране на титаниева пръчка BT9 и обработка на бял ярък блок с ниско увеличение

Горещото екструдиране на пръти от титанова сплав екструдира прах при повишени температури, за да се постигне пълно уплътняване на продукта. Методът на горещо екструдиране може точно да контролира състава на материала и вътрешната структура на сплавта. Методът на горещо екструдиране може да бъде разделен на две форми: метод на горещо екструдиране с обвивка и метод на горещо екструдиране без обвивка.
За активен метален титан и прах от титанови сплави, за да се предотврати окисляването на продукта, често се използва методът на гореща екструзия на капсулиране. По това време първо се приготвя торбичката и в нея се поставя прахът или зелената пресова маса. След предварително извличане и запечатване се поставя в екструдера за горещо екструдиране.
Покриващият материал, използван в този момент, трябва да има добра термопластичност, да не образува твърд метал с материала за полагане, лесен за отлепване след горещо екструдиране, удобен източник и ниска цена. Обикновено се използват листове от мека стомана или неръждаема стомана.
Първият процес на горещо екструдиране на пръти от титанова сплав е да комбинира формоване, синтероване и термична обработка за директно получаване на диамантени продукти с по-добри механични свойства.

Вторият процес е формоването на титан и прах от титанови сплави. След синтероване подготвената синтерована заготовка се екструдира горещо (за Ti-32Mo сплав, температура 1000-1100 градуса), за да се получат най-добрите свойства на продуктите от титанови сплави. Ефект на степента на екструзия върху свойствата на титановите материали. Както може да се види от таблицата, могат да се получат титанови материали с теоретична плътност 98,6%-99.1%.
Третият процес на пръти от титанова сплав е процесът на екструдиране на запълнени заготовки, което е важен метод, който може да се използва за производство на продукти със сложно напречно сечение. Процесът включва: подготовка на кухината на корпуса и определяне на размера на кухината според необходимия размер на крайния продукт плюс коефициента на екструзия; сглобяване на корпуса. Поставете праха в кухината и го разклатете здраво чрез вибрация; евакуирайте, източете и запечатайте торбата; екструзия при определена температура и съотношение на екструзия; отлепете торбата.
Метод на обработка на бял ярък блок с ниско увеличение на титанов прът BT9
При действителното производство не бяха открити аномалии по време на ултразвуковото откриване на дефекти на определена партида пръти от титаниева сплав BT9. Въпреки това, по време на проверка с ниско увеличение, бял ярък блок беше открит в центъра на пръта. Изследователите са използвали металографско откриване и анализ на енергийния спектър, за да анализират причините за образуването на бели ярки блокове, които ще имат определена водеща роля в по-късното производство на продукти от титанови сплави.

Материалът, използван в теста, е слитък Φ750 mm, който е бил топен три пъти с вакуумни консумативи. След две уплътнявания и две изтегляния през фазовата зона, прътът Φ230 mm беше получен чрез едно уплътняване и множество изтегляния на огън в + фазовата зона. Пръчките са преминали термична обработка с двойно отгряване съгласно стандартните изисквания. Полираните пръчки бяха проверени чрез ултразвуково изследване и не бяха открити аномалии. Когато лентата беше взета за проверка с ниско увеличение, беше установено, че върху пробата с ниско увеличение се появиха ярки сребърни петна. Когато една и съща позиция на лентата беше непрекъснато вземана и инспектирана при ниско увеличение, бели ярки петна все още съществуваха в същата част, което показва, че белите ярки петна са дефекти в непрекъснатостта. За да се анализира причината за белия лъскав блок, беше приготвена проба от белия лъскав блок и бяха извършени металографско изследване и анализ на микрокомпоненти с помощта на металографски микроскоп, сканиращ електронен микроскоп и енергиен спектрометър съответно; в същото време, върху пробата с ниско увеличение с бял лъскав блок, вземане на проби от и близо до белия ярък блок за изпитване на опън при стайна температура, за да се анализира влиянието на белия ярък блок върху свойствата на опън при стайна температура на титаниевите пръти. Резултатите показаха, че:

(1) Чрез инспекция с голямо увеличение беше установено, че съдържанието на фаза в белия ярък блок е значително по-ниско от фазовото съдържание и няма очевидна граница между белия ярък блок и матрицата. Следователно може да се определи, че белият ярък блок е причинен от сегрегация на компоненти. Допълнителен анализ на енергийния спектър установи, че съдържанието на Al, Mo, Zr и Si сплавни елементи в белия светъл блок е значително по-ниско от съдържанието на матрицата, докато съдържанието на Ti е значително по-високо от съдържанието на матрицата. Следователно може да се определи, че белият светъл блок е причинен от сегрегацията на Al, Mo, Zr и Si сплавни елементи. Това е богата на титан сегрегация и е металургичен дефект.
(2) В комбинация с явлението, че сегрегацията има определена дълбочина, може да се определи, че сегрегацията е причинена от неравномерно смесване. Тъй като процесът на топене с консумация на вакуум е регионално топене, топенето и втвърдяването се случват едновременно и ефектът на хомогенизиране на топенето е относително слаб. Следователно, ако суровините са смесени неравномерно, съставът на блока след топене може да бъде неравномерен, което води до сегрегация.