Cambios estructurales en varillas de titanio TA1 durante el procesamiento de extrusión en caliente

La apariencia de las varillas de titanio TA1 es muy similar a la del acero, con una densidad de 4,51 g/cm3, menos del 60% de la del acero, y es el elemento metálico de menor densidad entre los metales refractarios. Las propiedades mecánicas del titanio, comúnmente conocidas como propiedades mecánicas y pureza, son muy relevantes. El titanio de alta pureza tiene una excelente maquinabilidad, el alargamiento y la contracción de la sección son buenos, pero de baja resistencia, no adecuados para materiales estructurales. El titanio puro industrial contiene una cantidad moderada de impurezas, de alta resistencia y plasticidad, apto para la producción de materiales estructurales. La conductividad térmica del billete de titanio y aleación de titanio es baja; en la extrusión en caliente, la capa superficial y la capa interna producen una gran diferencia de temperatura; cuando la temperatura del cilindro de extrusión es de 400 grados, la diferencia de temperatura puede alcanzar 200 ~ 250 grados. En el refuerzo de succión y la sección del tocho hay una gran diferencia de temperatura bajo la influencia conjunta de la superficie del tocho y el centro del metal para producir propiedades de resistencia y propiedades plásticas muy diferentes, en el proceso de extrusión causará una deformación muy desigual, en la capa superficial de las grandes tensiones de tracción adicionales, que se convierten en la extrusión de la superficie del producto para formar grietas y grietas en la causa raíz. El proceso de extrusión en caliente de productos de titanio y aleaciones de titanio es más complejo que el de las aleaciones de aluminio, las aleaciones de cobre e incluso el proceso de extrusión de acero, debido a las propiedades físicas y químicas especiales del titanio y la aleación de titanio.

Hasta ahora, el proceso de extrusión de varillas de titanio debe utilizar lubricantes. La razón principal es: el titanio a 980 grados y 1030 grados de temperatura, se formará con un material de matriz fusible eutéctico a base de hierro o de aleación a base de níquel, de modo que la matriz se desgaste con fuerza. Cuando se utilizan lubricantes de grafito, se pueden formar líneas de rayado longitudinales profundas en la superficie del producto, lo cual es consecuencia de que las varillas de titanio y las varillas de aleación de titanio se adhieren al trabajo en el molde. La extrusión de perfiles con lubricantes para vidrio produce un nuevo tipo de defecto, "picaduras", es decir, grietas en la capa superficial del producto. Se ha demostrado que las "marcas de viruela" aparecen debido a la baja conductividad térmica del titanio y las aleaciones de titanio, lo que provoca un enfriamiento brusco de la capa superficial del tocho y una fuerte disminución de la plasticidad.

Las aleaciones de titanio tienen baja resistencia, alta plasticidad, resistencia media y alta resistencia, para 200 (baja resistencia) ~ 1300 (alta resistencia) MPa, pero en general, las aleaciones de titanio pueden considerarse como aleaciones de alta resistencia. Tienen una resistencia mayor que las aleaciones de aluminio, que se consideran de resistencia media, y pueden reemplazar completamente a ciertos tipos de acero en términos de resistencia. En comparación con las aleaciones de aluminio, que pierden resistencia rápidamente a temperaturas superiores a 150 grados, algunas aleaciones de titanio mantienen una buena resistencia a 600 grados. El titanio, un metal denso debido a su peso ligero, mayor resistencia que las aleaciones de aluminio, se puede mantener a altas temperaturas que el aluminio para lograr una mayor resistencia y la industria de la aviación le concede gran importancia. En vista de la densidad del titanio para el acero del 57%, su resistencia específica (relación resistencia/peso o relación resistencia/densidad se denomina resistencia específica) alta, resistencia a la corrosión, oxidación y fatiga son fuertes, aleaciones de titanio, 3/4 utilizadas para la industria aeroespacial. aleaciones estructurales como representante de los materiales estructurales, 1/4 se utiliza principalmente como aleaciones resistentes a la corrosión. La aleación de titanio tiene alta resistencia y pequeña densidad, buenas propiedades mecánicas, tenacidad y resistencia a la corrosión es muy buena. Además, el rendimiento del proceso de aleación de titanio es deficiente, las dificultades de corte y procesamiento, en el procesamiento térmico, son muy fáciles de absorber impurezas como hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y carbono. También hay poca resistencia a la abrasión y el proceso de producción es complejo. La producción industrializada de titanio se inició en 1948. Las necesidades del desarrollo de la industria de la aviación, por lo que la industria del titanio alcanzó una tasa de crecimiento anual promedio de aproximadamente el 8%. En la actualidad, la producción anual mundial de materiales de procesamiento de aleaciones de titanio ha alcanzado más de 40000 toneladas de aleaciones de titanio de casi 30 tipos. La aleación de titanio más utilizada es Ti-6Al-4V (TC4), Ti-5Al-2.5Sn (TA7) y titanio puro industrial (TA1, TA2 y TA3).