Varm ekstrudering af BT9 titanium stang og bearbejdning af hvid, lys blok med lav forstørrelse

Varmekstrudering af titanlegeringsstænger ekstruderer pulver ved forhøjede temperaturer for at opnå fuld fortætning af produktet. Den varme ekstruderingsmetode kan nøjagtigt kontrollere sammensætningen af ​​materialet og legeringens indre struktur. Varmekstruderingsmetoden kan opdeles i to former: den indpakkede varmeekstruderingsmetode og den ikke-indpakkede varmeekstruderingsmetode.
For aktivt metal-titanium og titanlegeringspulver, for at forhindre produktoxidation, anvendes ofte indkapslingsmetoden til varmekstrudering. På dette tidspunkt forberedes posen først, og pulveret eller den grønne kompakt lægges i posen. Efter forekstraktion og forsegling placeres den i ekstruderen til varmekstrudering.
Det dækmateriale, der anvendes på dette tidspunkt, skal have god termoplasticitet, ikke danne et solidt metal med læggematerialet, let at pille af efter varm ekstrudering, praktisk kilde og lave omkostninger. Plader af blødt stål eller rustfrit stål er almindeligt anvendt.
Den første proces med varmekstrudering af titanlegeringsstænger er at kombinere formning, sintring og termisk behandling for direkte at opnå diamantprodukter med bedre mekaniske egenskaber.

Den anden proces er at forme titanium og titanlegeringspulver. Efter sintring varmekstruderes den forberedte sintrede barre (for Ti-32Mo-legering, temperatur 1000-1100 grad ) for at opnå de bedste egenskaber ved titanlegeringsprodukter. Effekt af ekstruderingsforhold på egenskaberne af titaniummaterialer. Som det fremgår af tabellen, kan titaniummaterialer med en teoretisk densitet på 98,6 %-99,1 % opnås.
Den tredje proces af titanlegeringsstænger er ekstruderingsprocessen af ​​fyldte emner, som er en vigtig metode, der kan bruges til at fremstille produkter med komplekse tværsnit. Processen indbefatter: klargøring af foringsrørets hulrum og bestemmelse af hulrummets størrelse i henhold til den krævede slutproduktstørrelse plus ekstruderingskoefficienten; montering af kabinettet. Læg pulveret ind i hulrummet og ryst det fast gennem vibration; evakuer, udstødning og forsegl posen; ekstrudering ved en bestemt temperatur og ekstruderingsforhold; pil posen af.
Forarbejdningsmetode med lav forstørrelse hvid lys blok af BT9 titanium stang
I den faktiske produktion blev der ikke fundet nogen abnormiteter under ultralydsfejldetektion på et bestemt parti af BT9 titanlegeringsstænger. Under inspektion med lav forstørrelse blev der dog fundet en hvid lys blok i midten af ​​stangen. Forskerne brugte metallografisk detektion og energispektrumanalyse til at analysere årsagerne til dannelsen af ​​hvide lyse blokke, som vil have en vis vejledende rolle i den senere produktion af titanlegeringsprodukter.

Materialet, der blev brugt i testen, er en Φ750 mm barre, der er blevet smeltet tre gange af vakuumforbrugsmaterialer. Efter to opstilling og to tegninger gennem fasezonen, blev Φ230mm stangen opnået ved en opkastning og flere brandtegninger i + fasezonen. Stængerne har gennemgået dobbelt udglødningsvarmebehandling i henhold til standardkrav. De polerede stænger blev inspiceret ved hjælp af ultralydstest, og der blev ikke fundet nogen abnormiteter. Da stangen blev udtaget til inspektion med lav forstørrelse, blev det konstateret, at der opstod lyse sølvpletter på prøven med lav forstørrelse. Når den samme position af stangen kontinuerligt blev prøvet og inspiceret ved lav forstørrelse, eksisterede der stadig hvide lyse pletter i den samme del, hvilket indikerer, at de hvide lyse pletter var kontinuitetsdefekter. For at analysere årsagen til den hvide skinnende blok blev en prøve fremstillet fra den hvide skinnende blok, og metallografisk undersøgelse og mikrokomponentanalyse blev udført ved hjælp af henholdsvis et metallografisk mikroskop, scanningelektronmikroskop og energispektrometer; på samme tid, på prøven med lav forstørrelse med hvid skinnende blok, tage prøver ved og i nærheden af ​​den hvide lyse blok til stuetemperatur træktestning for at analysere indflydelsen af ​​den hvide lyse blok på stuetemperatur trækegenskaber af titanium stænger. Resultaterne viste, at:

(1) Gennem højforstørrelsesinspektion blev det konstateret, at faseindholdet i den hvide lyse blok er væsentligt lavere end faseindholdet, og der er ingen åbenlys grænse mellem den hvide lyse blok og matrixen. Derfor kan det fastslås, at den hvide lyse blok er forårsaget af komponentsegregering. Yderligere energispektrumanalyse viste, at indholdet af Al-, Mo-, Zr- og Si-legeringselementer i den hvide lyse blok var signifikant lavere end matrixindholdet, mens Ti-indholdet var signifikant højere end matrixindholdet. Derfor kan det bestemmes, at den hvide lyse blok er forårsaget af adskillelsen af ​​Al-, Mo-, Zr- og Si-legeringselementer. Det er en titanium-rig segregation og er en metallurgisk defekt.
(2) Kombineret med det fænomen, at adskillelse har en vis dybde, kan det fastslås, at adskillelsen er forårsaget af ujævn blanding. Da den vakuumforbrugende smelteproces er regional smeltning, sker smeltning og størkning på samme tid, og smeltehomogeniseringseffekten er relativt dårlig. Derfor, hvis råmaterialerne blandes ujævnt, kan sammensætningen af ​​barren efter smeltning være ujævn, hvilket resulterer i adskillelse.