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钛合金棒料亮条纹缺陷分析

2020-03-16

    TC4是国内外应用最广泛的一种a+B型钛合金,通常在退火状态下使用,由于退火温度低于锻造加热温度,因此其组织和性能主要取决于锻造工艺。目前常用的锻造方法有传统的a+锻造方法和后期发展起来的锻造方法。其常见的缺陷有合金元素的偏析和夹杂物、铸造组织的残留、a脆化层、氢脆以及β脆性等。

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      宝鸡钛棒厂家在对某由TC4钛合金棒料加工的产品进行X射线检测时发现,在胶片上一个80mm的范围内有一条形状不规则的亮条纹缺陷,为分析该亮条纹缺陷产生的原因,避免类似缺陷的再产生,笔者采用各种理化检验手段对该TC4钛合金产品进行了分析。

    钛棒厂家分别对缺陷区、过渡区和基体进行显微维氏硬度测试。结果缺陷区、过渡区和基体的硬度三次测定结果的平均值分别为。可见,缺陷处的硬度仅约为基体硬度的一半,过渡区域介于二者之间。而该材料使用状态的硬度合格值为一,说明缺陷处的硬度远低于技术要求。

       由以上理化检验结果可以得出,钦合金的亮条纹缺陷主要是由于材料中存在成分偏析造成的。在亮条纹处铝含量,远远低于标准值的下限,钒元素没有,而钦元素含量高达巧,这是一种富钦偏析现象。由于缺乏俘组织稳定元素钒,所以其显微组织为粗大的单相组织。没有尽组织,这就表现在缺陷处的硬度远远低于基体,所以这是一种典型的富钦贫铝贫钒偏析。由于其显微硬度明显低于基体,所以又称作“软偏析”冶金缺陷。我国目前绝大部分生产厂家对于钦合金的冶炼生产都采用三次真空熔炼自耗电弧炉熔炼法。

     钛合金棒厂为了消除这类缺陷,建议在钦合金冶炼过程中,提高电极的压制质量和焊接质量,严格控制海绵钦和中间合金的粒度,同时增加冶炼过程中的重炼次数。

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