雖然材料固有的性質能夠影響到擠壓過程的難易,擠壓包套的厚度以及擠壓方式都會影響擠壓制品的質量,但是擠壓溫度是控制熱擠參數(shù)中最主要的因素。太高的熱擠溫度可能會損害鈦板制品的微觀結構,而且能縮短擠壓工具的壽命;太低的熱擠溫度則會造成擠壓的困難。
與鈦板熱等靜壓的低應變速率相比,粉末鍛造在高溫下具有高的應變速率。采用熱鍛不僅可以使制品得到致密的最終形狀和尺寸,而且還可以獲得均勻的紉晶粒組織結構,顯著提高制品的強度和韌性。同時,它又可保持普通粉末冶金少、無切屑工藝的優(yōu)點,具有成形精確、材料利用率高、鍛造能量低、模具壽命長和成本低等特點。
在塑性流動中,多孔壓坯的行為是粉末鍛造主要注意之點。
粉末鍛造是在單軸壓制時致密化和流動的結合體。粉末鍛造時,減少摩擦對提高鍛造制品的密度和性能的均勻性是很重要的。沒有潤滑時,鍛造粉末制品會呈現(xiàn)出徑向區(qū)域的低密度。鍛造時的摩擦將會引起周邊出現(xiàn)拉伸應力,導致出現(xiàn)微裂紋。
在粉末壓坯中,高的孔隙度意味著材料是脆弱的,并且具有低的泊松比。
在高溫時,由于鈦材料具有較低的強度和加工硬化,在應力作用下金屬就顯示出良好的流動性。粉末壓坯在室溫變形到全密度所要求的應力比實際的應力要高出很多。為了達到全密度,可以來用加熱壓坯。高孔隙度的粉末壓坯比鑄鍍制品要脆弱得多。要是用熱成形方法使粉末壓坯致密,其性能就可以類似于鑄銀制品。雖然熱鍛到全密度是困難的,但是最終孔隙的消除對制品的性能十分有利。主高度應變(一般超過50%)有利于孔隙的消除和顆粒間良好的結合。當然,太大的主高度應變可能引起微裂紋。最終,鈦板壓坯的尺寸必須能足以填滿全密度時的零件形狀。熱鍛溫度取決于達到足夠形變時所需的應力。壓坯的尺寸和密度取決于模具的側向限制和零件的形狀。太大的原始高度與直徑比可能會引起皺紋,因此在高度與直徑的比例上也有所限制。
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