رسانایی حرارتی میله های تیتانیوم کم است و اکستروژن گرم باعث اختلاف دمای زیادی بین سطح و لایه داخلی می شود. هنگامی که دمای بشکه اکستروژن 400 باشد، اختلاف دما می تواند به 200 تا 250 درجه برسد. تحت تأثیر ترکیبی افزایش مکش و اختلاف دمای زیاد در سطح مقطع بیلت، فلز روی سطح و مرکز بیلت استحکام و انعطاف پذیری کاملاً متفاوتی ایجاد می کند که باعث تغییر شکل بسیار ناهموار در طول فرآیند اکستروژن می شود و ایجاد یک تنش کششی اضافی زیاد روی سطح، تبدیل شدن به منبع ترک در سطح محصول اکسترود شده. فرآیند اکستروژن گرم محصولات تیتانیوم و آلیاژ تیتانیوم پیچیدهتر از آلیاژهای آلومینیوم، آلیاژهای مس و حتی فولاد است که توسط خواص فیزیکی و شیمیایی خاص آلیاژهای تیتانیوم و تیتانیوم مشخص میشود.
تحقیقات در مورد دینامیک جریان فلزات آلیاژ تیتانیوم صنعتی نشان می دهد که تفاوت های زیادی در رفتار جریان فلز در مناطق مختلف دمایی مربوط به هر آلیاژ وجود دارد. بنابراین، یکی از عوامل اصلی مؤثر بر ویژگیهای جریان اکستروژن میلههای تیتانیوم بائوجی و میلههای آلیاژ تیتانیوم، دمای گرمایش بیلت است که وضعیت تغییر فاز فلزی را تعیین میکند. در مقایسه با اکستروژن دما در منطقه فاز P، جریان فلز در منطقه فاز یا منطقه فاز P یکنواخت تر است. دستیابی به محصولاتی با کیفیت سطح بالا دشوار است. تا کنون، روان کننده ها باید در پردازش اکستروژن میله های آلیاژ تیتانیوم استفاده شوند. دلیل اصلی این است که تیتانیوم با مواد قالب آلیاژی مبتنی بر آهن یا نیکل در دمای 980 درجه و 1030 درجه یوتکتیک تشکیل می شود و باعث سایش شدید قالب می شود.
عوامل اصلی موثر بر جریان فلز در حین اکستروژن:
(1) روش اکستروژن. جریان فلز اکستروژن معکوس یکنواخت تر از اکستروژن رو به جلو است، اکستروژن سرد یکنواخت تر از اکستروژن گرم است و اکستروژن روغن کاری شده یکنواخت تر از اکستروژن بدون روغن کاری است. تأثیر روش اکستروژن با تغییر شرایط اصطکاک حاصل می شود.
(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 بیلت کاهش می یابد، جریان ناهموار فلز تشدید می شود. در طی فرآیند اکستروژن، اگر دمای گرمایش بشکه اکستروژن و قالب خیلی کم باشد، اختلاف دما بین لایه بیرونی و لایه مرکزی زیاد است و ناهمواری جریان فلز افزایش مییابد. هرچه رسانایی حرارتی فلز بهتر باشد، توزیع دما در سطح انتهایی شمش یکنواخت تر است.
(4) استحکام فلز. وقتی شرایط دیگر یکسان باشد، هرچه فلز قوی تر باشد، جریان فلز یکنواخت تر می شود.
(5) زاویه مرگ. هر چه زاویه قالب بزرگتر باشد (یعنی زاویه بین سطح انتهایی قالب و محور مرکزی)، جریان پذیری فلز ناهموارتر است. هنگام استفاده از قالب چند سوراخه برای اکستروژن، سوراخ های قالب به طور معقولی چیده شده اند و جریان فلز تمایل به یکنواختی دارد.
(6) درجه تغییر شکل. اگر درجه تغییر شکل خیلی بزرگ یا خیلی کوچک باشد، جریان فلز ناهموار است.
