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钛棒及钛合金棒在热挤压加工中的结构变化

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钛棒及钛合金棒在热挤压加工中的结构变化

发布日期:2019-06-15 作者: 点击:

钛棒加工厂家

      钛棒的外观与钢极为相似,密度为4.51克/厘米3,不足钢的60%,是难熔金属中密度低的金属元素。钛的力学性质即通称的机械性能与纯度十分相关。高纯钛具有优良的机加工性能,延伸率、断面收缩率均佳,但强度低,不适合作结构材料。工业纯钛含有适量的杂质,具有较高的强度和可塑性,适宜制作结构材料。钛及钛合金坯料的热导率低,在热挤压时会使表层与内层产生极大的温差,当挤压筒的温度为400度时,温差可达200~250度。在吸气强化和坯料断面有很大温差的共同影响下,坯料表面和中心的金属产生极不相同的强度性能和塑性性能,在挤压过程中就会造成很不均匀的变形,在表面层中产生大的附加拉应力,成为在挤压制品表面形成裂口和裂纹的根源。钛及钛合金制品的热挤压过程比铝合金、铜合金,甚至钢的挤压过程更为复杂,这是由钛及钛合金特殊的物理化学性能所决定的。


      到目前为止,钛棒加工厂家的挤压过程必须采用润滑剂。其主要原因是:钛在980度和1030度温度下,会与铁基或镍基合金模具材料形成易熔共晶体,从而使模具强烈磨损。当使用石墨润滑剂时,在制品表面可形成深的纵向刮线,这是钛棒及钛合金棒黏着于模具上工作带来的后果。采用玻璃润滑剂挤压型材时,会导致新类型的缺陷“麻斑”,即制品表面层的裂口。研究表明,“麻斑”的出现是由于钛及钛合金的热导率低,从而使坯料表面层剧烈冷却、塑性剧烈下降的缘故。


      钛合金有低强高塑性、中强和高强之分,为200(低强)~1300(高强)兆帕,但大体上可以把钛合金看作是高强合金。它们比被认为是中强的铝合金的强度为高,在强度上已完全可以取代某些型号的钢材。与铝合金在150℃以上的温度下强度迅速下降相比,某些钛合金在600℃仍能保持良好的强度。 致密金属钛由于质量轻,比铝合金强度高,能在高温下保持比铝为高的强度而受到航空工业的高度重视。鉴于钛的密度为钢的57%,其比强度(强度/重量比或强度/密度比皆称比强度)高,抗腐蚀、抗氧化、抗疲劳能力均强,钛合金的3/4用作以航空结构合金为代表的结构材料,1/4主要用作耐蚀合金。钛合金具有强度高而密度又小,机械性能好,韧性和抗蚀性能很好。另外,钛合金的工艺性能差,切削加工困难,在热加工中,非常容易吸收氢氧氮碳等杂质。还有抗磨性差,生产工艺复杂。钛的工业化生产是1948年开始的。航空工业发展的需要,使钛工业以平均每年约 8%的增长速度发展。目前世界钛合金加工材年产量已达4万余吨'钛合金牌号近30种。使用广泛的钛合金是Ti-6Al-4V(TC4)'Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工业纯钛(TA1、TA2和TA3)。


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