TC4 (Ti-6Al-4V) suurepäraste kõikehõlmavate omadustega titaanisulamina, millel on martensiitne / kahefaasiline struktuur, saab kasutada kuni 450 kraadi juures. See on kosmosetööstuse põhikonstruktsioonikomponentide põhimaterjal. Tootmisprotsessi käigus tekivad TC4 titaanvarrastel aga mustad triibud, mis võivad põhjustada ebaühtlaseid materjaliomadusi ja muutuda isegi väsimuspragude tekkeks, ohustades tõsiselt osade ohutust ja lühendades sulami kasutusiga.
Musta riba defekti olemus: komponentide segregatsioonist põhjustatud ebanormaalne mikrostruktuur
TC4 titaanvarraste musta riba defektid on sisuliselt keemilise koostise segregatsiooni nähtus, kuna need on rikkad molübdeeni ja vähesed alumiiniumist. Metallograafilise mikroskoobi abil saab tuvastada metallograafilise struktuuri ebanormaalsed piirkonnad. Seejärel saab skaneeriva elektronmikroskoobi abil komponentide analüüsiga selgelt kindlaks teha, et defektipiirkonnas on elementide jaotuses oluline kõrvalekalle: molübdeeni element on rikastatud ja alumiiniumelement on puudulik. Koos mikrokõvaduse testimisega saab lisaks kindlaks teha, et see eraldumine kuulub mitte-sitkusega-segregatsiooni -, st defektipiirkonna kõvadus on tavalisest piirkonnast madalam ja see ei põhjusta hapra murdumise ohtu.
Väärib märkimist, et TC4 titaanisulami komponentide eraldamine ei ole üksikjuhtum. Sarnased metallurgilised defektid hõlmavad ka titaani rikastamist + interstitsiaalsete elementide eraldamist, hapniku-rikaste lisandite eraldamist jne ning need on enamasti otseselt seotud tooraine ebatasasuse ja sulatusprotsessi ebaõige juhtimisega.
Defektide mõju ja nende käsitlemise põhimõtted
Mitte-kristallilise segregatsiooni-tüüpi musta riba defektid ei ole surmavad defektid: kui toote ülejäänud toimivus vastab standardnõuetele, välja arvatud eraldatud ala osas, ja pärast defektse ala lõikamist ja eemaldamist saab toodet siiski tarnida ja tavapäraselt kasutada. Kui aga selle kõvadus on suurem kui rabeduse eraldumine normaalses piirkonnas, põhjustab see otseselt materjali hapraks muutumist. Kogu tootepartii tuleb lammutada ja seda ei saa ümber töödelda.
Tee defektide ennetamiseks ja kontrollimiseks
TC4 titaanvarraste musta riba defektide vähendamiseks või kõrvaldamiseks nende juurtes on vajalik range kontroll kogu tootmisprotsessi üle:
1. Tooraine etapp: valige kvaliteetne-käsn-titaan, eemaldage oksüdeerunud kõvad tükid ning tagage ühtlane ja stabiilne tooraine koostis.
2. Ettevalmistusetapp: optimeerige materjali segamise protsessi ja elektroodide ettevalmistamise täpsust, et vältida lokaalset elementide rikastamist.
3. Sulamisetapis: Sulamisprotsessi ajal kontrollige täpselt pinge ja voolu parameetreid, et tagada sulamielementide täielik difusioon ja vähendada komponentide ebaühtlast jaotumist mikroskoopilistes piirkondades.
Kombineerides mikroskoopilist struktuurivaatlust, mikro-piirkonna komponentide analüüsi ja mikro-kõvaduse testimist, saab TC4 titaanvarraste musta riba defektide tüübid ja riskitasemed täpselt tuvastada. Koos kogu protsessi juhtimisega ei taga see mitte ainult toote kvaliteedi ohutust, vaid minimeerib ka tootmiskadusid suurimal määral.
Baoji Yibaite New Materials Technology Co., Ltd
on spetsialiseerunud titaanvarraste tootmisele. Tere tulemast küsima ja tellima.
Aadress: No.10 Plant, No.3 Phoenix Road, High-tech Development Zone, Baoji City, Shaanxi provints, Hiina.
E-posti aadress:bjybt2020@163.com