Vroče iztiskanje titanove palice BT9 in obdelava belega svetlega bloka z majhno povečavo

Z vročim iztiskanjem palic iz titanove zlitine se prašek iztisne pri povišanih temperaturah, da se doseže popolna zgostitev izdelka. Metoda vročega iztiskanja lahko natančno nadzoruje sestavo materiala in notranjo strukturo zlitine. Metodo vročega iztiskanja lahko razdelimo na dve obliki: metodo vročega iztiskanja z ovitkom in metodo vročega iztiskanja brez ovitka.
Za aktivni kovinski titan in prah iz titanovih zlitin se pogosto uporablja metoda vročega iztiskanja z inkapsulacijo, da se prepreči oksidacija izdelka. V tem času se najprej pripravi vrečka, v katero se položi prašek ali zeleni zgoščenec. Po predekstrakciji in tesnjenju se da v ekstruder za vroče iztiskanje.
Pokrivni material, ki se uporablja v tem času, mora imeti dobro termoplastičnost, ne sme tvoriti trdne kovine z materialom za polaganje, mora biti enostaven za luščenje po vročem iztiskanju, priročen vir in nizki stroški. Običajno se uporabljajo pločevine iz mehkega jekla ali nerjavnega jekla.
Prvi postopek vročega iztiskanja palic iz titanove zlitine je kombinacija oblikovanja, sintranja in termične obdelave za neposredno pridobivanje diamantnih izdelkov z boljšimi mehanskimi lastnostmi.

Drugi postopek je oblikovanje prahu iz titana in titanovih zlitin. Po sintranju se pripravljena sintrana gredica vroče ekstrudira (za zlitino Ti-32Mo, temperatura 1000-1100 stopinj), da se pridobijo najboljše lastnosti izdelkov iz titanove zlitine. Vpliv razmerja iztiskanja na lastnosti titanovih materialov. Kot je razvidno iz tabele, je mogoče pridobiti titanove materiale s teoretično gostoto 98,6%-99.1%.
Tretji postopek palic iz titanove zlitine je postopek ekstrudiranja polnjenih surovcev, ki je pomembna metoda, ki se lahko uporablja za izdelavo izdelkov s kompleksnimi preseki. Postopek vključuje: pripravo votline v ohišju in določitev velikosti votline glede na zahtevano končno velikost izdelka plus koeficient iztiskanja; sestavljanje ohišja. Prašek vstavite v votlino in ga močno stresite z vibriranjem; izpraznite, izpraznite in zaprite vrečko; iztiskanje pri določeni temperaturi in razmerju iztiskanja; odlepite vrečko.
Metoda obdelave belega svetlega bloka majhne povečave titanove palice BT9
V dejanski proizvodnji med ultrazvočnim odkrivanjem napak na določeni seriji palic iz titanove zlitine BT9 niso bile ugotovljene nepravilnosti. Vendar pa je bil med pregledom pri majhni povečavi v središču palice najden bel svetel blok. Raziskovalci so z metalografsko detekcijo in analizo energijskega spektra analizirali razloge za nastanek belih svetlih blokov, ki bodo imeli določeno vodilno vlogo pri kasnejši proizvodnji izdelkov iz titanovih zlitin.

Material, uporabljen pri preskusu, je ingot Φ750 mm, ki je bil trikrat taljen z vakuumskim potrošnim materialom. Po dveh stiskanju in dveh vlečenjih skozi fazno območje je bila palica Φ230 mm pridobljena z enim stiskanjem in večkratnim vlečenjem požara v + faznem območju. Palice so bile toplotno obdelane z dvojnim žarjenjem v skladu s standardnimi zahtevami. Polirane palice so bile pregledane z ultrazvočnim testiranjem in niso bile ugotovljene nobene nepravilnosti. Ko je bila palica vzorčena za pregled z majhno povečavo, je bilo ugotovljeno, da so se na vzorcu z majhno povečavo pojavile svetle srebrne lise. Ko je bil isti položaj palice nenehno vzorčen in pregledan pri majhni povečavi, so na istem delu še vedno obstajale bele svetle lise, kar kaže, da so bile bele svetle lise napake v kontinuiteti. Da bi analizirali vzrok belega svetlečega bloka, smo pripravili vzorec iz belega svetlečega bloka ter izvedli metalografsko preiskavo in analizo mikrokomponent z uporabo metalografskega mikroskopa, vrstičnega elektronskega mikroskopa in energetskega spektrometra; istočasno na vzorcu z majhno povečavo z belim svetlečim blokom jemlje vzorce na in blizu belega svetlečega bloka za natezno testiranje pri sobni temperaturi, da analizira vpliv belega svetlečega bloka na natezne lastnosti titanovih palic pri sobni temperaturi. Rezultati so pokazali, da:

(1) S pregledom z veliko povečavo je bilo ugotovljeno, da je vsebnost faze v belem svetlem bloku znatno nižja od vsebnosti faze in da ni očitne meje med belim svetlim blokom in matriko. Zato je mogoče ugotoviti, da je bel svetel blok posledica segregacije komponent. Nadaljnja analiza energijskega spektra je pokazala, da je bila vsebnost elementov zlitine Al, Mo, Zr in Si v belem svetlem bloku bistveno nižja od vsebnosti matrice, medtem ko je bila vsebnost Ti bistveno višja od vsebnosti matrice. Zato je mogoče ugotoviti, da je bel svetel blok posledica segregacije elementov zlitine Al, Mo, Zr in Si. Gre za segregacijo, bogato s titanom, in je metalurška napaka.
(2) V kombinaciji s pojavom, da ima segregacija določeno globino, je mogoče ugotoviti, da je segregacija posledica neenakomernega mešanja. Ker je postopek taljenja z vakuumsko porabo regionalno taljenje, se taljenje in strjevanje pojavita hkrati, učinek homogenizacije taljenja pa je relativno slab. Če so torej surovine neenakomerno pomešane, je lahko sestava ingota po taljenju neenakomerna, kar povzroči segregacijo.