在此背景下使用高温箱式电阻炉的主要目的是对包覆的TiBw/TA15复合材料坯料进行热处理，使其达到适合挤压的特定状态。通过将材料加热到大约1423 K——高于β转变点的温度——该工艺可以降低成型金属所需的力，并为内部微观结构的重大物理变化做好准备。
该炉不仅仅是加热材料；它为严重的塑性变形创造了热力学先决条件。通过确保均匀的内部温度并降低变形抗力，这一步骤对于在挤压过程中实现动态再结晶至关重要。
关键热处理目标
降低变形抗力
预处理的直接机械目标是降低材料的屈服强度。TiBw/TA15复合材料在室温下本质上强度高，抗成型性强。
加热坯料可显著降低这种阻力。这使得挤压机械能够变形坯料，而不会超过力极限或导致材料断裂。
确保热均匀性
采用“箱式电阻”炉设计来创造稳定、普遍的热环境。
不仅表面温度，而且坯料整个核心的温度都必须一致。均匀加热可防止内部应力梯度，这些梯度可能在挤压过程中导致开裂或流动不均匀。
微观结构影响
跨越β转变点
选择1423 K这一特定目标温度是为了将钛基体推过其β转变点。
在此温度下，合金的晶体结构会发生变化。这种相变提高了材料的延展性，使其更容易适应挤压过程中涉及的剧烈形状变化。
实现动态再结晶
高温为动态再结晶的发生提供了必要的能量。
当材料变形时，晶粒会被拉伸和损坏。热能使材料在过程中同时产生新的、无应变的晶粒，有效地“修复”微观结构，防止失效。
理解权衡
包覆的必要性
主要参考资料指出，坯料在进入炉子之前是包覆的。
虽然炉子提供必要的热量，但高温（1423 K）可能导致钛表面严重氧化或污染。包覆层充当牺牲屏障，保护复合材料免受炉气氛的影响。
平衡温度和晶粒生长
关于保温时间和温度，需要仔细权衡。
虽然高温可改善可加工性，但高于β相变的温度下的时间过长会导致晶粒粗大生长。如果在挤压前晶粒长得过大，复合材料的最终机械性能可能会受到影响。
为您的目标做出正确选择
在配置预处理参数时，请考虑您的具体制造优先事项：
- 如果您的主要重点是工艺稳定性：优先考虑足够的保温时间，以确保核心达到1423 K，从而保证流动均匀并防止机械过载。
- 如果您的主要重点是微观结构细化：严格控制β转变点以上略高的温度，以实现再结晶而不引起过度晶粒生长。
成功的挤压依赖于达到一种热状态，即材料足够软以流动，但结构足够稳定以进行再结晶。
总结表：
| 参数 | 目标 | 对TiBw/TA15的重要性 |
|---|---|---|
| 目标温度 | 1423 K（高于β相变点） | 提高延展性并降低成型屈服强度。 |
| 加热方法 | 箱式电阻炉 | 确保表面和核心的稳定、均匀加热。 |
| 热状态 | 均匀的内部温度 | 防止流动过程中的开裂和内部应力梯度。 |
| 微观结构 | 动态再结晶 | 在变形过程中修复晶粒损伤以防止失效。 |
| 表面保护 | 包覆 | 在高温下保护复合材料免受氧化。 |
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