تحت تأثیر ترکیب تقویت مکش و اختلاف دما در قسمت خالی ، فلز موجود در سطح و مرکز بلانک مقاومت و خواص پلاستیکی بسیار متفاوتی را ایجاد می کند که باعث تغییر شکل بسیار ناهموار در طی فرآیند اکستروژن می شود. تنش کششی اضافی زیادی در محصول اکسترود شده ایجاد می شود که منبع ایجاد ترک و ترک سطح محصول اکسترود شده می شود. فرآیند اکستروژن گرم میله های تیتانیوم و محصولات میله های آلیاژ تیتانیوم پیچیده تر از فرآیند اکستروژن آلیاژ آلومینیوم ، آلیاژ مس و حتی فولاد است که توسط خصوصیات فیزیکی و شیمیایی ویژه میله های تیتانیوم و میله های آلیاژ تیتانیوم تعیین می شود.
تحقیقات در مورد سینتیک جریان فلز آلیاژهای تیتانیوم صنعتی نشان می دهد که در منطقه دمایی مربوط به حالتهای مختلف فاز هر آلیاژ ، رفتار جریان فلز بسیار متفاوت است. بنابراین ، یکی از عوامل اصلی موثر بر خصوصیات جریان اکستروژن میله های تیتانیوم و میله های آلیاژ تیتانیوم ، دمای گرم شدن شمش است که حالت انتقال فاز فلز را تعیین می کند. اکستروژن در دمای منطقه فاز P یا + P در مقایسه با اکستروژن در دمای منطقه فاز p ، جریان فلز یکنواخت تر است. دستیابی به کیفیت سطح بالا برای محصولات اکسترود شده بسیار دشوار است. تاکنون ، در فرآیند اکستروژن میله های آلیاژ تیتانیوم باید از روان کننده ها استفاده شود. دلیل اصلی این است که تیتانیوم با دمای 980 درجه و 1030 درجه با استفاده از مواد آلیاژی پایه ای یا نیکل ، یک یوتکتیک ذوب کننده ایجاد خواهد کرد که باعث سایش شدید قالب می شود.
عوامل اصلی موثر بر جریان فلز در هنگام اکستروژن:
1) روش اکستروژن. اکستروژن معکوس نسبت به اکستروژن رو به جلو یکنواخت است ، اکستروژن سرما از اکستروژن گرم یکنواخت تر است و اکستروژن روانکاری از اکستروژن بدون روغن یکنواخت است. تأثیر روش اکستروژن با تغییر شرایط اصطکاک تحقق می یابد.
2) سرعت اکستروژن. با افزایش سرعت اکستروژن ، ناهمواری جریان فلز افزایش می یابد.
3) دمای اکستروژن. هنگامی که دمای اکستروژن افزایش می یابد و مقاومت تغییر شکل خالی کاهش می یابد ، جریان ناهموار فلز افزایش می یابد. در طی فرآیند اکستروژن ، اگر دمای گرم شدن سیلندر اکستروژن و قالب خیلی کم باشد و اختلاف دمای فلز بین لایه خارجی و لایه مرکزی زیاد باشد ، ناهمواری جریان فلز افزایش می یابد. هرچه رسانایی گرمایی فلز بهتر باشد ، توزیع دما در سطح انتهای شمش یکنواخت تر است.
4) مقاومت فلز. وقتی شرایط دیگر یکسان باشد ، هرچه مقاومت فلز بیشتر باشد ، جریان فلز یکنواختتر است.
5) زاویه مرگ. هرچه زاویه قالب بزرگتر باشد (یعنی زاویه بین صورت انتهای قالب و محور مرکزی) ، سیالیت فلز ناهموارتر است. هنگام استفاده از اکستروژن قالب متخلخل ، آرایش سوراخ قالب منطقی است و جریان فلز یکنواخت است.
6) درجه تغییر شکل. اگر درجه تغییر شکل بیش از حد زیاد یا خیلی کوچک باشد ، فلز به طور ناموزونی جریان می یابد.
