La conductivité thermique des billettes de titane et d'alliage de titane est faible, dans l'extrusion à chaud, la couche de surface et la couche intérieure auront une grande différence de température, lorsque la température du cylindre d'extrusion est de 400 degrés, la différence de température peut atteindre 200 ~ 250 degrés. Dans la section de renforcement par aspiration et de billette, il y a une grande différence de température sous l'influence conjointe de la surface de la billette et du centre du métal pour produire des propriétés de résistance et des propriétés plastiques très différentes, dans le processus d'extrusion provoquera une déformation très inégale, dans la couche de surface des contraintes de traction supplémentaires importantes, qui surviennent lors de l'extrusion de la surface du produit, forment des fissures et des fissures à la cause profonde. Le processus d'extrusion à chaud des produits en titane et en alliages de titane est plus complexe que celui des alliages d'aluminium, des alliages de cuivre et même de l'acier. Il est déterminé par les propriétés physiques et chimiques particulières du titane et des alliages de titane.
Les principaux facteurs affectant l'écoulement du métal lors de l'extrusion.
(1) Méthode d'extrusion. Extrusion inverse que l'uniformité du flux de métal d'extrusion vers l'avant, extrusion à froid que l'uniformité du flux de métal d'extrusion à chaud, extrusion lubrifiée que l'uniformité du flux de métal d'extrusion non lubrifié. L'effet de la méthode d'extrusion est réalisé en modifiant les conditions de frottement.
(2) Température d'extrusion. L'écoulement inégal du métal augmente lorsque la température d'extrusion augmente et que la résistance à la déformation de la billette diminue. Pendant l'extrusion, si la température de chauffage du cylindre et de la filière d'extrusion est trop basse et que la différence de température entre le métal dans la couche externe et la couche centrale est importante, l'irrégularité du flux de métal augmente. Plus la conductivité thermique du métal est bonne, plus la répartition de la température sur la face d'extrémité de la billette de lingot est uniforme.
(3) Résistance du métal. Toutes autres conditions étant égales par ailleurs, plus la résistance du métal est élevée, plus l’écoulement du métal est uniforme.
(4) Angle de matrice. Plus l'angle de la matrice (c'est-à-dire l'angle entre la face d'extrémité de la matrice et l'axe central) est grand, plus l'écoulement du métal est irrégulier. Lors de l'extrusion avec une filière poreuse, les trous de la filière sont disposés de manière raisonnable et le flux de métal a tendance à être uniforme.
(5) Degré de déformation. Si le degré de déformation est trop grand ou trop petit, l’écoulement du métal n’est pas uniforme.
(6) Vitesse d'extrusion. Lorsque la vitesse d’extrusion augmente, l’inhomogénéité du flux de métal augmente.
La recherche sur la dynamique d'écoulement des métaux industriels en alliage de titane montre que dans la zone de température correspondant aux différents états de phase de chaque alliage, le comportement d'écoulement du métal semble être très différent. Par conséquent, l’un des principaux facteurs influençant les caractéristiques de l’écoulement extrudé du titane et des alliages de titane est la température de chauffage des billettes, qui détermine l’état de transition de phase métallique.
L'extrusion à la température de la zone de phase a ou a+P entraîne un écoulement de métal plus uniforme par rapport à l'extrusion à la température de la zone de phase p. Il est très difficile d’obtenir une qualité de surface élevée des produits extrudés. Jusqu'à présent, l'extrusion des alliages de titane nécessitait l'utilisation de lubrifiants. La principale raison en est que le titane forme des cristaux eutectiques fusibles avec des matériaux de matrice à base de fer ou d'alliage à base de nickel à des températures de 980 et 1 030 degrés Celsius, ce qui entraîne une forte usure de la matrice. Lors de l'utilisation de lubrifiants au graphite, de profondes rayures longitudinales peuvent se former sur la surface du produit, conséquence de l'adhérence du titane et des alliages de titane au travail sur la matrice. L'extrusion de profilés avec des lubrifiants pour verre conduit à un nouveau type de défauts "pockmarks", c'est-à-dire des fissures dans la couche superficielle du produit. Il a été démontré que des « grêles » apparaissent en raison de la faible conductivité thermique du titane et des alliages de titane, ce qui entraîne un refroidissement brutal de la couche superficielle de la billette et une forte diminution de la plasticité.
