Karakteristik Proses Ekstrusi Panas Bahan Titanium Dan Paduan Titanium

Faktor utama yang mempengaruhi aliran logam selama ekstrusi:

(1) Metode ekstrusi. Ekstrusi terbalik memiliki aliran logam yang lebih seragam daripada ekstrusi maju, ekstrusi dingin memiliki aliran logam lebih seragam daripada ekstrusi panas, dan ekstrusi berpelumas memiliki aliran logam lebih seragam daripada ekstrusi tanpa pelumas. Pengaruh metode ekstrusi dicapai dengan mengubah kondisi gesekan.

(2) Suhu ekstrusi. Aliran logam yang tidak merata meningkat ketika suhu ekstrusi meningkat dan ketahanan deformasi billet menurun. Selama proses ekstrusi, jika suhu pemanasan silinder ekstrusi dan cetakan terlalu rendah, dan perbedaan suhu logam antara lapisan luar dan lapisan tengah besar, maka ketidakseragaman aliran logam akan meningkat. Semakin baik konduktivitas termal logam, semakin seragam distribusi suhu pada permukaan ujung billet.

(3) Kekuatan logam. Jika kondisi lainnya sama, semakin tinggi kekuatan logam, semakin seragam aliran logamnya.

(4) Sudut mati. Semakin besar sudut cetakan (yaitu sudut antara permukaan ujung cetakan dan sumbu tengah), semakin tidak merata fluiditas logamnya. Ketika cetakan multi-lubang digunakan untuk ekstrusi, lubang-lubang cetakan disusun secara wajar, dan aliran logam cenderung seragam.

(5) Derajat deformasi. Jika derajat deformasi terlalu besar atau terlalu kecil maka aliran logam akan tidak merata.

(6) Kecepatan ekstrusi. Ketika kecepatan ekstrusi meningkat, ketidakhomogenan aliran logam meningkat.

Studi tentang dinamika aliran logam pada paduan titanium industri menunjukkan bahwa perilaku aliran logam sangat berbeda pada wilayah suhu sesuai dengan keadaan fase yang berbeda dari setiap paduan. Oleh karena itu, salah satu faktor utama yang mempengaruhi karakteristik aliran ekstrusi titanium dan paduan titanium adalah suhu pemanasan billet yang menentukan keadaan transisi fase logam.

Aliran logam lebih seragam bila diekstrusi pada suhu daerah fasa a atau a+P dibandingkan pada suhu daerah fasa p. Sangat sulit mendapatkan kualitas permukaan yang tinggi untuk produk ekstrusi. Selama ini proses ekstrusi paduan titanium harus menggunakan pelumas. Alasan utamanya adalah titanium akan membentuk eutektik eutektik dengan bahan cetakan paduan berbahan dasar besi atau nikel pada suhu 980 derajat dan 1030 derajat, yang akan menyebabkan keausan parah pada cetakan. Ketika pelumas grafit digunakan, garis goresan memanjang yang dalam dapat terbentuk pada permukaan produk, yang merupakan akibat dari menempelnya titanium dan paduan titanium pada cetakan. Saat mengekstrusi profil dengan pelumas kaca, jenis cacat "acar" baru dapat terjadi, yaitu retakan pada lapisan permukaan produk. Penelitian telah menunjukkan bahwa munculnya "bopeng" disebabkan oleh rendahnya konduktivitas termal titanium dan paduan titanium, yang menyebabkan lapisan permukaan billet menjadi sangat dingin dan plastisitasnya menurun tajam.