包套挤压已被成功地应用于热加工钛铝基合金,适合制造有均匀截面且较长的棒材,以及杆状和条状的材料。它是在高温、高应力、高应变速率和较大压力下进行的。热挤压使颗粒有较高的切应变,可以去除颗粒表面的氧化膜,使晶粒细化。合理选择设计钛铝基合金铸锭毛坯外观形状、挤压比值、包套材料、包套外观形状和尺寸、挤压加工温度、模具加热温度、绝缘材料及加工参数,对获得致密均匀的挤压坯件和棒材是至关重要的。挤压时,钛铝基
合金这种脆性材料在切应变的作用下很容易在垂直于挤压方向产生裂纹。为了防止表面产生裂纹,包套材料可以选择304、1Cr18Ni9Ti不锈钢,温度较高时选用Ti-6Al-4V或工业纯钛,也可以采用高温、高塑性材料作为包套。在铸锭毛坯和包套之间选用绝热膜,可以减少包套挤压过程中固有的温度损失,以增加包套材料的抗拉强度,保证包套挤压坯件表面的完整性。
钛铝基合金挤压压力F计算一般为:
F=CAlnR=(40~50)AlnR
式中
C-常数,一般取40~50,与变形和流动有关;
A--材料的横截面积;
R-挤压比,它是材料挤压前后的横截面积之比。
挤压比R增大,可使材料致密度提高,孔隙分布更均匀,组织更细化,抗弯强度提高。因此,在挤压过程中必须选择合适的挤压温度、挤压速度和挤压比。图8-9所示为钛铝基合金包套挤压坯件外观,图8-10所示为挤压模具外观。
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