TC4(Ti-6Al-4V)是一(yī)種綜合性能良好的馬氏體型a+/3兩(liǎng)相鈦合金,其使用溫度可達450,廣泛應用於航空工業的重要結構(gòu)件,如機翼葉片和(hé)航空發動機盤等。由於TC4鈦棒是兩相鈦合(hé)金,如果微區成分不均勻,必然會引起宏觀組織及顯微組織的異常,從而導致異常區域與正常區域硬度(dù)的顯著差異,使材料在(zài)整體上表現為性能不均勻,最終萌生疲(pí)勞裂紋源,給零件使用的安全性帶來極大隱患,同時降低該(gāi)合金的使用壽命(mìng)。 針對某TC4鈦合金棒料加工產品在進行低倍檢査(chá)時發現的黑條紋缺陷問題(tí),為了準確(què)判斷(duàn)缺陷類型(xíng),采用金相顯微鏡對顯微組織進行觀察(chá),確定其金相組(zǔ)織異常區域;再用掃描電(diàn)鏡分析黑條紋區為富鉬貧鋁的化學成分偏(piān)析缺陷;通過顯微硬度(dù)測試確定該黑條紋區的成分偏析為非脆性偏析。試驗結果表明,按照(zhào)上述方法(fǎ)可以有效判定TC4鈦合金成分偏析及其類型;且確定該類型(xíng)缺陷不影響使用,切除後可交貨。可通過控製鈦合金鑄錠原料選(xuǎn)擇、混料(liào)及電極製備過程、熔煉過程中電壓和電流來減少或消(xiāo)除此類缺陷。 鈦合(hé)金的偏析,按(àn)偏析部位與正(zhèng)常區硬度的高、低差別分類,可將(jiāng)其分為硬偏析(硬度高於正常區,又稱脆性偏析)與軟偏析(硬度低於正常區,又稱非脆性偏析)兩類。如果產品中僅存在非脆性偏析,且各項性能符合產品標準的要求,一般切除該偏析(xī)後產(chǎn)品仍可交付使用(yòng);脆性偏析則不允許剔除後交貨,應整批報廢。筆者探(tàn)討了TC4鈦合金棒材偏析中遇到的非脆性(xìng)偏析的分析與判定方(fāng)法(fǎ),旨在為產品檢驗提供借鑒,以提高產品質量。
a.對(duì)目視發現的TC4鈦棒黑條紋缺陷,采用金相顯微鏡對其顯微組織進(jìn)行觀察(chá),缺陷區與正常區差別不大,不能判斷缺陷類型;進一步用掃描電鏡對該鈦棒缺(quē)陷(xiàn)區進行化學成分(fèn)分析,該(gāi)缺陷區為富(fù)钜貧鋁的化學元(yuán)素偏析;最終結合顯微(wēi)硬度測(cè)試確定該TC4鈦棒的偏析類型為富钜(jù)貧鋁的非脆性(xìng)偏析;通過顯微組織觀察(chá)、微區成(chéng)分分析及和顯微(wēi)硬度測試相結合的方法,可以有效(xiào)判定(dìng)TC4鈦合金成分偏析及其(qí)類型。
b.該TC4鈦合金棒材中的偏析為富钜貧鋁的非脆性偏析,不(bú)影響使用,切除後可繼續交貨;可通過控製原料(liào)選(xuǎn)擇、混料及電極製備參(cān)數、熔煉過程中電(diàn)壓和電流來減少或消除此類缺陷(xiàn)。
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