Seši faktori, kas ietekmē metāla plūsmu titāna sakausējuma materiālu ekstrūzijas laikā
Titāna stieņu un titāna sakausējuma stieņu sagatavju siltumvadītspēja ir zema, kas karstās ekstrūzijas laikā izraisīs milzīgu temperatūras atšķirību starp virsmas slāni un iekšējo slāni. Kad ekstrūzijas cilindra temperatūra ir 400 grādi, temperatūras starpība var sasniegt 200–250 grādus. Gaisa iesūkšanas stiprināšanas un lielās temperatūras starpības sagataves daļā kopīgajā ietekmē metāls uz sagataves virsmas un centra rada ļoti dažādas stiprības un plastmasas īpašības, kas ekstrūzijas procesā radīs ļoti nevienmērīgu deformāciju. Vidū tiek radīts liels papildu stiepes spriegums, kas kļūst par plaisu un plaisu avotu ekstrudētā izstrādājuma virsmā. Titāna stieņu un titāna sakausējuma stieņu izstrādājumu karstās ekstrūzijas process ir sarežģītāks nekā alumīnija sakausējumiem, vara sakausējumiem un pat tēraudam, ko nosaka titāna stieņu un titāna sakausējuma stieņu īpašās fizikālās un ķīmiskās īpašības.
Rūpniecisko titāna sakausējumu metālu plūsmas dinamikas pētījumi liecina, ka temperatūras apgabalā, kas atbilst katra sakausējuma dažādiem fāzes stāvokļiem, metālu plūsmas uzvedība ir ļoti atšķirīga. Tāpēc viens no galvenajiem faktoriem, kas ietekmē titāna stieņu un titāna sakausējuma stieņu ekstrūzijas plūsmas raksturlielumus, ir sagataves sildīšanas temperatūra, kas nosaka metāla fāzes pārejas stāvokli. Metāla plūsma ir vienmērīgāka, ja to izspiež a vai plus P fāzes apgabala temperatūrā, nekā p fāzes apgabala temperatūrā. Ekstrudētiem izstrādājumiem ir ļoti grūti iegūt augstu virsmas kvalitāti. Līdz šim titāna sakausējuma stieņu ekstrūzijas procesā bija jāizmanto smērvielas. Galvenais iemesls ir tas, ka titāns veidos eitektisko eitektiku ar dzelzs vai niķeļa bāzes sakausējuma veidņu materiāliem 980 grādu un 1030 grādu temperatūrā, kas izraisīs nopietnu pelējuma nodilumu.
Galvenie faktori, kas ietekmē metāla plūsmu ekstrūzijas laikā:
1) Ekstrūzijas metode. Reversajai ekstrūzijai ir vienmērīgāka metāla plūsma nekā ekstrūzijai uz priekšu, aukstajai ekstrūzijai ir vienmērīgāka metāla plūsma nekā karstajai ekstrūzijai, un eļļotai ekstrūzijai ir vienmērīgāka metāla plūsma nekā neeļļotai ekstrūzijai. Ekstrūzijas metodes ietekme tiek panākta, mainot berzes apstākļus.
2) Ekstrūzijas ātrums. Palielinoties ekstrūzijas ātrumam, palielinās metāla plūsmas neviendabīgums.
3) Ekstrūzijas temperatūra. Metāla nevienmērīgā plūsma pastiprinās, paaugstinoties ekstrūzijas temperatūrai un samazinoties sagataves deformācijas pretestībai. Ekstrūzijas procesa laikā, ja ekstrūzijas cilindra un veidnes sildīšanas temperatūra ir pārāk zema un metāla temperatūras starpība starp ārējo slāni un centrālo slāni ir liela, palielināsies metāla plūsmas nevienmērība. Jo labāka ir metāla siltumvadītspēja, jo vienmērīgāks ir temperatūras sadalījums sagataves gala virsmā.
4) Metāla izturība. Ja citi apstākļi ir vienādi, jo lielāka ir metāla izturība, jo vienmērīgāka ir metāla plūsma.
5) Veidnes leņķis. Jo lielāks ir veidnes leņķis (tas ir, leņķis starp veidnes gala virsmu un centrālo asi), jo nevienmērīgāka ir metāla plūstamība. Ja ekstrūzijai izmanto vairāku caurumu veidni, veidņu caurumi ir sakārtoti saprātīgi, un metāla plūsma mēdz būt vienmērīga.
6) Deformācijas pakāpe. Ja deformācijas pakāpe ir pārāk liela vai pārāk maza, metāla plūsma būs nevienmērīga.
