Прессование титана и титановых сплавов

 Прессование позволяет получать профили и трубные заготовки из титана и титановых сплавов. Прессованные полуфабрикаты из титана в промышленных масштабах выпускаются в США, Великобритании и Японии. Заготовками обычно служат обточенные кованые слитки круглого сечения, которые прессуются на горизонтальных прессах на профили и трубную заготовку. Мелкие трубы прессуются на вертикальных прессах из обточенных шашек с просверленным внутренним отверстием. На горизонтальных прессах усилием от 850 до 7200 т произ­водят прутки диам. до 114 мм и трубы диам.432 мм, а также профили шириной до 254 мм.

Предварительный нагрев осуществляют в индукционных установках промышленной или высокой частоты; в нагревательных печах обычного типа, электрических или пламенных с защитной атмосферой из инертного газа или без неё; в печах-ваннах с расплавленными солями.

При индукционном нагреве обеспечивается максимальная скорость нагрева слитков, так как тепло генерируется во всей толщине нагреваемых изделий. Для нагрева слитков диаметром менее 100 мм применяют ток высокой частоты, для заготовок больших диаметров — ток промышленной частоты (50-60 Гц). Иногда слитки перед прессованием нагревают в индукторах с кожухом, запол­ненным аргоном, для защиты титана от окисления.

Многие фирмы для смазки контейнера, матрицы и прошивной иглы пресса применяют стекло, механические смеси минерального масла с графитом, дисульфидом молибдена, слюдой, алюминиевыми чешуйками, смазки на мыльной основе, осуществляют также прессование в медной оболочке или с керамическим покрытием титановой заготовки.

Прессованные профили из титана и его сплавов производят разнообразной формы, в том числе полые с максимальным диаметром описанной окружности 300 мм и длиной до 12 м. В процессе прессования используют керамическое покрытие матриц, стеклосмазку на боковой поверхности заготовки, наносимую обкаткой слоя порошка, горячую правку на растяжной машине с одной поворотной головкой и контактным нагревом. Такие профили находят применение в самолетострое­нии, а также в качестве материала для изготовления сварных колец в авиационных двигателях.

Наряду с традиционным прессованием (экструзией) применяют ударное скоростное (динами­ческое) прессование (Dynapack) через матрицу на ковочной машине и гидростатическое прессова­ние (холодное и горячее), а также горячее изостатическое прессование (ТИП).

При динамическом прессовании скорость прессования достигает 12,7 м/с. Радиус закругления углов у получаемых при этом профилей составляет всего 0,5 мм по сравнению с 1,6-6,4 мм при обычном прессовании, степень вытяжки — 5:1.

При гидростатическом прессовании холодный титановый слиток продавливается через матри­цу жидкостью сверхвысокого давления (до 32,4 кПа). При этом способе прессования даже хрупкие материалы приобретают высокие пластические свойства. Обжатие титановых сплавов достигает 65% без заметного снижения пластичности. Металл не насыщается атмосферными газами. Его предел прочности увеличивается в результате такой деформации.