I semilavorati in lega di titanio hanno una bassa conduttività termica, che può causare una grande differenza di temperatura tra la superficie e gli strati interni durante l'estrusione a caldo. Quando la temperatura del cilindro di estrusione è 400, la differenza di temperatura può raggiungere i 200-250 gradi. Sotto l'influenza combinata del rafforzamento dell'aspirazione e della grande differenza di temperatura nella sezione trasversale della billetta d'acciaio, il metallo sulla superficie e al centro della billetta produce resistenza e plasticità completamente diverse. Durante il processo di estrusione, provoca deformazioni molto irregolari e genera notevoli sollecitazioni di trazione aggiuntive sulla superficie, diventando la causa principale di crepe superficiali e crepe nei prodotti estrusi. Il processo di estrusione a caldo delle barre in titanio e dei prodotti in barre in lega di titanio è più complesso di quello della lega di alluminio, della lega di rame e persino dell'acciaio, che è determinato dalle speciali proprietà fisiche e chimiche delle barre in titanio e delle barre in lega di titanio.
La ricerca sulla cinetica del flusso metallico delle leghe di titanio industriali mostra che esistono differenze significative nel comportamento del flusso metallico in diverse regioni di temperatura corrispondenti a ciascuna lega. Pertanto, uno dei principali fattori che influenzano le caratteristiche del flusso di estrusione delle barre in titanio e delle barre in lega di titanio è la temperatura di riscaldamento della billetta che determina lo stato di transizione di fase del metallo. Rispetto all'estrusione della temperatura nella regione della fase P, il flusso del metallo nella regione della fase A o della fase P è più uniforme. È difficile ottenere prodotti estrusi con un'elevata qualità superficiale. Finora, la lavorazione dell'estrusione di barre in lega di titanio deve utilizzare lubrificanti. Il motivo principale è che il titanio si forma eutettico con materiali per stampi in lega a base di ferro o nichel a 980 e 1030 gradi, causando una forte usura dello stampo.
I principali fattori che influenzano il flusso del metallo durante il processo di estrusione sono:
(1) Metodo di compressione. Il flusso del metallo durante l'estrusione inversa è più uniforme dell'estrusione in avanti, l'estrusione a freddo è più uniforme dell'estrusione a caldo e l'estrusione lubrificata è più uniforme dell'estrusione non lubrificata. L'impatto dei metodi di estrusione si ottiene modificando le condizioni di attrito.
(2) Velocità di compressione. All'aumentare della velocità di estrusione, la disuniformità del flusso di metallo si intensifica.
(3) Temperatura di estrusione. Quando la temperatura di estrusione aumenta e la resistenza alla deformazione della billetta diminuisce, il flusso irregolare del metallo si intensifica. Durante il processo di estrusione, se la temperatura di riscaldamento del cilindro di estrusione e dello stampo è troppo bassa, la differenza di temperatura tra lo strato esterno e quello centrale sarà grande e la non uniformità del flusso del metallo aumenterà. Migliore è la conduttività termica del metallo, più uniforme è la distribuzione della temperatura sulla faccia frontale del lingotto.
(4) Resistenza del metallo. Quando altre condizioni sono le stesse, più forte è il metallo, più uniforme è il flusso del metallo.
(5) Angolo dello stampo. Maggiore è l'angolo dello stampo (cioè l'angolo tra la superficie frontale dello stampo e l'asse centrale), più irregolare sarà il flusso del metallo. Quando si utilizza uno stampo poroso per l'estrusione, la disposizione dei fori dello stampo è ragionevole e il flusso del metallo tende ad essere uniforme.
(6) Grado di deformazione. Se il grado di deformazione è troppo grande o troppo piccolo, il flusso del metallo non è uniforme.
