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TC4鈦合金棒料亮條紋缺陷問題

2020-05-16

     TC4是國內外應用最廣泛的一種儀+卩型鈦合金,通常在退火狀態下使用,由於退火溫度低於鍛造加熱溫度,因此其組織和性能主要取決於鍛造工藝。目前常用的鍛造方法有傳統的a十卩鍛造方法和後期發展起來的卩鍛造方法。其常見的缺陷有合金元素的偏析和夾雜物、鑄造組織的殘留、a脆化層、氫脆以及卩脆性等。

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     鈦棒廠家在對TC4鈦棒料加工的產品進行X射線檢測時發現,在膠片上一個0 mm的範圍內有一條形狀不規則的亮條紋缺陷,為分析該亮條紋缺陷產生的原因,避免類似缺陷的再產生,鈦棒廠家就對問題作了分析:


    TC4鈦合金棒的亮條紋缺陷主要是由於材料中存在成分偏析造成的。


     這就表現在缺陷處的硬度遠遠低於基體,所以這是一種典型的富鈦貧鋁貧釩偏析。由於其顯微硬度明顯低於基體,所以又稱作“軟偏析"冶金缺陷。


      我國目前絕大部分鈦棒生產廠家對於鈦合金的冶煉生產都采用三次真空熔煉自耗電弧爐熔煉法。該方法在冶煉過程中,由於海綿鈦、中間合金的粒度分布不均勻,會造成合金元素分布不均勻,引起局部區域合金元素貧化或富集,致使該區域的合金相變偏離正常合金的相變點,在以後的熱加工過程中,就容易出現異常組織,形成冶金缺陷。


     由於TC4鈦合金材料缺陷區、過渡區和基體的硬度不均勻,必然會引起材料體積範圍內的性能不均勻性。已有大量的試驗研究表明,這種偏析會使材料的室溫抗拉強度有所降低,但對塑性影響不明顯。同時這類亮條紋缺陷,對材料的高溫拉伸性能和持久強度也有明顯的降低作用。


    為了消除這類缺陷,建議在TC4鈦棒冶煉過程中,提高電極的壓製質量和焊接質量,嚴格控製海綿鈦和中間合金的粒度,同時增加冶煉過程中的重煉次數。

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