Horká extruze titanové tyče BT9 a zpracování bílého světlého bloku s malým zvětšením

Vytlačování tyčí z titanové slitiny za tepla vytlačuje prášek při zvýšených teplotách, aby se dosáhlo úplného zhuštění produktu. Metoda vytlačování za tepla může přesně řídit složení materiálu a vnitřní strukturu slitiny. Metodu vytlačování za tepla lze rozdělit do dvou forem: metodu vytlačování za tepla s obalem a metodu vytlačování za tepla bez obalu.
Pro aktivní kovový titan a prášek z titanové slitiny se často používá metoda vytlačování za horka, aby se zabránilo oxidaci produktu. V tomto okamžiku se nejprve připraví sáček a do sáčku se vloží prášek nebo zelený výlisek. Po předběžné extrakci a utěsnění se umístí do extrudéru pro vytlačování za tepla.
Krycí materiál používaný v této době by měl mít dobrou termoplasticitu, neměl by tvořit pevný kov s pokládacím materiálem, měl by se snadno odlupovat po vytlačování za tepla, vhodný zdroj a nízké náklady. Běžně se používají plechy z měkké oceli nebo nerezové oceli.
První proces horkého vytlačování tyčí z titanové slitiny spočívá v kombinaci tváření, slinování a tepelného zpracování za účelem přímého získání diamantových produktů s lepšími mechanickými vlastnostmi.

Druhým procesem je tvarování prášku titanu a slitiny titanu. Po slinování je připravený slinutý předvalek vytlačován za tepla (pro slitinu Ti-32Mo, teplota 1000-1100 stupňů ), aby se získaly nejlepší vlastnosti výrobků ze slitiny titanu. Vliv vytlačovacího poměru na vlastnosti titanových materiálů. Jak je vidět z tabulky, lze získat titanové materiály s teoretickou hustotou 98,6 %-99,1 %.
Třetím procesem tyčí z titanové slitiny je proces vytlačování plněných polotovarů, což je důležitá metoda, kterou lze použít k výrobě výrobků se složitými průřezy. Proces zahrnuje: přípravu dutiny pláště a určení velikosti dutiny podle požadované konečné velikosti produktu plus koeficient vytlačování; sestavení pouzdra. Vložte prášek do dutiny a silně jej protřepejte vibrací; evakuovat, vysát a utěsnit sáček; vytlačování při určité teplotě a vytlačovacím poměru; odlepte sáček.
Metoda zpracování bílého světlého bloku z titanové tyče BT9 s malým zvětšením
Ve skutečné výrobě nebyly zjištěny žádné abnormality při ultrazvukové detekci vad na určité šarži tyčí z titanové slitiny BT9. Při inspekci při nízkém zvětšení byl však ve středu tyče nalezen bílý jasný blok. Vědci použili metalografickou detekci a analýzu energetického spektra k analýze důvodů pro tvorbu bílých světlých bloků, které budou mít určitou vůdčí roli v pozdější výrobě produktů ze slitin titanu.

Materiál použitý v testu je ingot Φ750 mm, který byl třikrát taven vakuovým spotřebním materiálem. Po dvou pěchování a dvou taženích fázovou zónou byla tyč Φ230 mm získána jedním pěchováním a vícenásobným tažením v zóně + fáze. Tyče prošly tepelným zpracováním dvojitým žíháním dle standardních požadavků. Leštěné tyče byly zkontrolovány pomocí ultrazvukového testování a nebyly nalezeny žádné abnormality. Když byl z tyče odebrán vzorek pro kontrolu při nízkém zvětšení, bylo zjištěno, že se na vzorku s malým zvětšením objevily jasné stříbrné skvrny. Když byla stejná poloha pruhu kontinuálně vzorkována a kontrolována při nízkém zvětšení, bílé světlé skvrny stále existovaly ve stejné části, což naznačuje, že bílé světlé skvrny byly defekty kontinuity. Za účelem analýzy příčiny bílého lesklého bloku byl připraven vzorek z bílého lesklého bloku a metalografické vyšetření a analýza mikrosložek byly provedeny pomocí metalografického mikroskopu, rastrovacího elektronového mikroskopu a energetického spektrometru; současně na vzorku s malým zvětšením s bílým lesklým blokem odebírání vzorků v blízkosti bílého světlého bloku pro testování tahu při pokojové teplotě, aby se analyzoval vliv bílého jasného bloku na tahové vlastnosti titanových tyčí při pokojové teplotě. Výsledky ukázaly, že:

(1) Prostřednictvím inspekce s vysokým zvětšením bylo zjištěno, že obsah fáze v bílém světlém bloku je výrazně nižší než obsah fáze a neexistuje žádná zřejmá hranice mezi bílým jasným blokem a matricí. Proto lze určit, že bílý světlý blok je způsoben segregací komponent. Další analýzou energetického spektra bylo zjištěno, že obsah prvků slitiny Al, Mo, Zr a Si v bílém lesklém bloku byl významně nižší než obsah matrice, zatímco obsah Ti byl významně vyšší než obsah matrice. Proto lze určit, že bílý jasný blok je způsoben segregací prvků slitiny Al, Mo, Zr a Si. Jedná se o segregaci bohatou na titan a jedná se o metalurgický defekt.
(2) V kombinaci s jevem, že segregace má určitou hloubku, lze určit, že segregace je způsobena nerovnoměrným mícháním. Protože proces tavení ve vakuu je regionální tavení, dochází k tavení a tuhnutí současně a účinek homogenizace tavení je relativně slabý. Pokud jsou tedy suroviny smíchány nerovnoměrně, složení ingotu po tavení může být nerovnoměrné, což vede k segregaci.