航空宇宙や医療機器などのハイエンド製造分野では、チタン棒やチタン合金棒は、その優れた物理的および化学的特性により、かけがえのない地位を占めています。しかし、アルミニウムや銅合金などの一般的な金属と比較して、チタン材料の押出プロセスはより複雑であり、不均一なメタルフローが製品の亀裂や表面欠陥の原因となる中心的な問題です。今日は、チタン押出時の金属の流れに影響を与える主な要因を深く掘り下げて、チタン材料を「素直に流す」方法を見てみましょう。
チタン素材の特徴：本質的に「めんどくさい」。チタン棒とチタン合金ビレットの熱伝導率は非常に低いため、熱間押出中にビレットの表面と内部の間に大きな温度差が生じます-押出シリンダーが 400 度に達すると、その温度差は 200 ～ 250 度にも達する可能性があります。この温度差は、チタンのガスを吸収する傾向と相まって、表面と中心部の強度と可塑性に大きな差をもたらし、押出成形中に不均一な変形を直接引き起こします。表面には追加の引張応力がかかり、最終的には表面に亀裂や亀裂が生じます。
さらに重要なことは、ビレットの加熱温度がチタン合金の相状態を決定し、金属は異なる相ゾーンでは大きく異なる挙動を示すことです。または + 相領域での押出中の金属の流れは比較的均一ですが、それでも高い表面品質を達成することは依然として困難です。対照的に、相温度での押出は不均一な流れをさらに悪化させます。さらに、980 度を超える温度のチタンは、鉄-およびニッケル-ベースの合金ダイスと低融点共晶を形成する可能性があり、深刻なダイス摩耗につながります。これは、チタン合金の押出成形が潤滑剤に依存する必要があることを意味します。そうしないとスムーズに進めることができません。
押し出しプロセス: 外部制御用の「キー レバー」。押し出し法: 適切な方法を選択すると、回り道を避けることができます。後方への押し出しは、前方への押し出しよりも均一です。押し出し速度: 遅い作業では良好な結果が得られます。均一な流れを実現するには、押出速度を制御し、金属に十分な変形時間を与えることが重要です。押出温度: 高いほど良いとは限りません。温度管理には技術が必要です。
金属の特性と金型: 詳細が成功か失敗かを決定します。材料自体やプロセスパラメータを超えて、金属固有の強度や金型設計などの要素が金属の流れの均一性に静かに影響を与えます。金属の強度: 「硬い骨」は実際にはより従順である可能性があります。ダイアングル設計: 角度が間違っていると、努力が無駄になります。変形の程度：多すぎても少なすぎても有害です。ちょうどいい量がベストです。したがって、チタン材料の流れを均一にするためには、変形を正確に制御することが重要な前提条件となります。
