TC4 (Ti-6Al-4V), като титаниева сплав с отлични цялостни свойства, включваща мартензитна / двуфазна структура, може да се използва при температура до 450 градуса. Това е ключов материал за основните структурни компоненти в космическата индустрия. По време на производствения процес обаче титаниевите пръти TC4 са склонни към дефекти с черни ивици, което може да доведе до неравномерни свойства на материала и дори да стане източник на пукнатини от умора, сериозно застрашавайки безопасността на частите и съкращавайки експлоатационния живот на сплавта.
Същността на дефекта на черната лента: анормална микроструктура, причинена от сегрегация на компоненти
Дефектите на черните ивици на титаниеви пръти TC4 са по същество феномен на сегрегация на химичния състав, тъй като са богати на молибден и бедни на алуминий. Чрез използването на металографски микроскоп могат да бъдат локализирани необичайните зони на металографската структура. След това, чрез компонентен анализ с помощта на сканиращ електронен микроскоп, може ясно да се определи, че има значително отклонение в разпределението на елемента в зоната на дефекта: молибденовият елемент е обогатен, а алуминиевият елемент е с дефицит. Комбинирано с изпитване за микротвърдост може допълнително да се определи, че тази сегрегация принадлежи към несвързана с -твърдостта-сегрегация -, тоест твърдостта на дефектната зона е по-ниска от тази на нормалната област и няма да причини риск от крехко счупване.
Струва си да се отбележи, че разделянето на компонентите на титанова сплав TC4 не е изолиран случай. Подобни металургични дефекти също включват обогатяване на титан + сегрегация на интерстициални елементи, сегрегация на -богати на кислород включвания и т.н., и те са предимно пряко свързани с неравномерността на суровините и неправилния контрол на процеса на топене.
Въздействието на дефектите и принципите за тяхното справяне
Не-кристална сегрегация-тип черни ленти дефекти не са фатални дефекти: Ако останалата част от производителността на продукта отговаря на стандартните изисквания, с изключение на отделената зона, и след като дефектната зона е изрязана и отстранена, продуктът все още може да бъде доставен и използван нормално. Въпреки това, ако неговата твърдост е по-висока от сегрегацията на крехкост в нормалната област, това директно ще доведе до крехкост на материала. Цялата партида продукти трябва да се бракува и не може да се преработва повторно.
Пътят за предотвратяване и контролиране на дефекти
За да се намалят или премахнат дефектите на черната лента на титаниеви пръти TC4 в основата им, е необходим строг контрол върху целия производствен процес:
1. Етап на суровината: Изберете високо-качествен гъбест титан, отстранете окислените твърди бучки и осигурете равномерен и стабилен състав на суровината.
2. Етап на подготовка: Оптимизирайте процеса на смесване на материала и точността на подготовка на електрода, за да избегнете локално обогатяване на елементи.
3. Етап на топене: Прецизно контролирайте параметрите на напрежението и тока по време на процеса на топене, за да осигурите пълната дифузия на сплавните елементи и да намалите неравномерното разпределение на компонентите в микроскопични области.
Чрез комбиниране на наблюдение на микроскопска структура, анализ на компонентите на микро-области и тестване на микро-твърдост, типовете и нивата на риск от дефекти в черна лента в титаниеви пръти TC4 могат да бъдат точно идентифицирани. В комбинация с цялостния контрол на процеса, това не само гарантира безопасността на качеството на продукта, но и минимизира производствените загуби в най-голяма степен.
Baoji Yibaite New Materials Technology Co., Ltd
е специализирана в производството на титаниеви пръти. Заповядайте за запитване и поръчка.
Адрес: No.10 Plant, No.3 Phoenix Road, High-tech Development Zone, Baoji City, провинция Shaanxi, Китай.
Имейл адрес:bjybt2020@163.com