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    技術與產品
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    熱擠壓過程中鈦棒和鈦合金棒的結構變化

    來源:??????2021-9-3 16:05:11??????點擊:
        鈦棒的外觀與鋼非常相似,密度為4.51克/立方厘米,不到鋼的60%。它是難熔金屬中密度最低的金屬元素。鈦的機械性能與純度密切相關。高純鈦具有優異的可加工性、優異的延伸率和面積收縮率,但由于強度低,不適合用作結構材料。工業純鈦含適量雜質,強度和塑性高,適合制作結構材料。鈦及鈦合金坯料導熱系數低,熱擠壓時會造成表層與內層之間的溫差較大。當擠壓筒的溫度為400時,溫差可達200~250。在吸力強化和鋼坯截面溫差大的共同影響下,鋼坯表面和中心的金屬產生了截然不同的強度和塑性,在擠壓過程中會造成非常不均勻的變形,并在表層產生很大的附加拉應力,成為擠壓制品表面產生裂紋和裂紋的根源。鈦及鈦合金制品的熱擠壓工藝比鋁合金、銅合金甚至鋼的熱擠壓工藝復雜,這是由鈦及鈦合金特殊的物理化學性能決定的。
         到目前為止,在鈦棒的擠壓過程中必須使用潤滑劑。主要原因是:鈦在980和1030時會與鐵基或鎳基合金模具材料形成共晶,使模具磨損強烈。使用石墨潤滑劑時,產品表面會形成很深的縱向劃痕線,這是鈦棒和鈦合金棒粘在模具上的結果。型材用玻璃潤滑劑擠壓時,會產生一種新型的缺陷“麻點”,即產品表層的裂紋。研究表明,“麻點”的出現是由于鈦及鈦合金導熱系數低,使鋼坯表層急劇冷卻,塑性急劇下降。
          鈦合金可分為低強高塑性、中等強度和高強度,范圍在200 MPa到1300 MPa之間,但總體上可視為高強度合金。它們比被認為是中等強度的鋁合金具有更高的強度,并且在強度上可以完全替代某些類型的鋼。與鋁合金在150以上強度迅速下降相比,部分鈦合金在600仍能保持良好的強度。鈦是一種致密金屬,因其重量輕、強度比鋁合金高、高溫強度比鋁高而受到航空工業的高度重視。鑒于鈦的密度是鋼的57%,它的比強度(強度/重量比或強度/密度比都叫比強度),耐腐蝕、抗氧化、抗疲勞都很強。四分之三的鈦合金用作以航空結構合金為代表的結構材料,四分之一主要用作耐蝕合金。鈦合金具有高強度、低密度、良好的力學性能、良好的韌性和耐腐蝕性。此外,鈦合金加工性能差,不易切削,熱加工時容易吸收氫、氧、氮、碳等雜質。此外,耐磨性差,生產工藝復雜。鈦的工業生產始于1948年。隨著航空工業的發展,鈦工業正以年均8%左右的速度增長。目前,世界鈦合金加工材料年產量已達4萬多噸,鈦合金牌號近30個。
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