Tecnologia di stampaggio per estrusione di titanio

La tecnologia di stampaggio per estrusione di titanio, simile alla fusione per estrusione di lega di alluminio precedentemente menzionata, è anch'essa divisa in estrusione diretta ed estrusione indiretta in due modi. A causa dell'elevato punto di fusione del metallo titanio, l'attività, le attrezzature e le condizioni di processo hanno requisiti più rigorosi.
Colata per estrusione diretta: nello stampo aperto direttamente nello stato fuso del metallo di titanio, seguita da una rapida chiusura dello stampo e dall'applicazione di alta pressione, in modo che il metallo di titanio sotto pressione solidifichi e deformazione microplastica, in modo da ottenere un pezzo grezzo denso o parti. Questo metodo richiede un controllo rigoroso della temperatura di fusione e della velocità di colata del metallo titanio per prevenire l'ossidazione del metallo e l'intrappolamento del gas.
Colata a compressione indiretta: il metallo di titanio fuso o semisolido viene solidificato applicando alta pressione attraverso un punzone e pressandolo in una cavità dello stampo chiusa. Questo metodo fornisce un migliore controllo sul flusso del metallo liquido e sul processo di solidificazione, riducendo la generazione di difetti.
Studio teorico dello stampaggio per fusione a compressione di metalli in titanio
Nel processo di stampaggio per estrusione del metallo di titanio, anche la pressione è uno dei parametri più critici. La pressione non solo influenza il comportamento di solidificazione del metallo titanio, ma ne modifica anche significativamente la microstruttura e le proprietà meccaniche.

L'effetto della pressione sul comportamento di solidificazione: l'alta pressione può favorire la rapida solidificazione del metallo di titanio, affinare la grana e migliorare la densificazione e la resistenza del materiale. Inoltre, la pressione può anche ridurre la temperatura di solidificazione del metallo titanio, abbreviando il tempo di solidificazione.
Effetto della pressione sulla microstruttura: sotto pressione, i grani del titanio metallico diventeranno più fini e distribuiti uniformemente, il che aiuta a migliorare le proprietà meccaniche e la resistenza alla fatica del materiale.
Effetto della pressione sulle proprietà meccaniche: le parti in titanio realizzate mediante fusione a pressione hanno solitamente una resistenza maggiore e una migliore tenacità, in grado di soddisfare i requisiti più esigenti.
Metodo del processo di fusione per estrusione di titanio
I metodi del processo di fusione a compressione del metallo di titanio includono anche l'estrusione diretta, l'estrusione indiretta e la solidificazione pressurizzata in stampo convesso e altri modi. In pratica, in base alla forma specifica delle parti, alle dimensioni e ai requisiti prestazionali per scegliere il processo appropriato.
Ricerca sui materiali per fusione per estrusione di titanio
Il metallo di titanio nella tecnologia di stampaggio a colata a pressione nell'applicazione della ricerca non riguarda solo le sue proprietà fisiche e chimiche di base, ma coinvolge anche la modifica del materiale, la lega e i materiali compositi.
Lega di titanio: aggiungendo una quantità adeguata di elementi leganti (come alluminio, vanadio, molibdeno, ecc.), la forza e la resistenza alla corrosione del metallo titanio possono essere ulteriormente migliorate per soddisfare le esigenze di una gamma più ampia di applicazioni.
Compositi a matrice di titanio: combinando il metallo di titanio con ceramiche, composti intermetallici e altre fasi di rinforzo, è possibile preparare compositi a matrice di titanio con eccellenti prestazioni globali. Questi compositi hanno ampie prospettive di applicazione nel settore aerospaziale, della difesa e in altri campi.