TC4 (Ti-6Al-4V), jako slitinu titanu s vynikajícími komplexními vlastnostmi s martenzitickou / dvoufázovou strukturou, lze použít při teplotě až 450 stupňů . Je to klíčový materiál pro základní konstrukční součásti v leteckém průmyslu. Během výrobního procesu jsou však titanové tyče TC4 náchylné k defektům černých pruhů, které mohou vést k nerovnoměrným vlastnostem materiálu a dokonce se stát zdrojem únavových trhlin, vážně ohrožujících bezpečnost dílů a zkrácení životnosti slitiny.
Podstata defektu černého proužku: abnormální mikrostruktura způsobená segregací součástí
Defekty černého pruhu titanových tyčí TC4 jsou v podstatě fenoménem segregace chemického složení, protože jsou bohaté na molybden a chudé na hliník. Pomocí metalografického mikroskopu lze lokalizovat abnormální oblasti metalografické struktury. Poté lze pomocí analýzy komponent pomocí rastrovacího elektronového mikroskopu jasně určit, že existuje významná odchylka v distribuci prvku v oblasti defektu: molybdenový prvek je obohacen a hliníkový prvek je nedostatečný. V kombinaci s testováním mikrotvrdosti lze dále určit, že tato segregace patří k segregaci nesouvisející s -houževnatostí- -, to znamená, že tvrdost oblasti defektu je nižší než tvrdost normální oblasti a nezpůsobí riziko křehkého lomu.
Stojí za zmínku, že segregace komponent titanové slitiny TC4 není ojedinělým případem. Mezi podobné metalurgické vady patří také obohacení titanem + segregace intersticiálních prvků, segregace inkluzí bohatých na kyslík atd. a většinou přímo souvisejí s nerovnoměrností surovin a nesprávným řízením procesu tavení.
Vliv vad a zásady jejich řešení
Vady černých proužků typu -krystalické segregace- nejsou fatálními vadami: Pokud zbytek výkonu produktu splňuje standardní požadavky s výjimkou oddělené oblasti a poté, co je vadná oblast oříznuta a odstraněna, lze produkt i nadále doručit a normálně používat. Pokud je však jeho tvrdost vyšší než segregace křehkosti v normální oblasti, způsobí to přímo křehkost materiálu. Celá šarže produktů musí být sešrotována a nelze ji znovu zpracovat.
Cesta k prevenci a kontrole defektů
Pro snížení nebo odstranění vad černého proužku titanových tyčí TC4 v jejich kořenech je nezbytná přísná kontrola celého výrobního procesu:
1. Fáze suroviny: Vyberte vysoce kvalitní- titanovou houbu, odstraňte zoxidované tvrdé hrudky a zajistěte jednotné a stabilní složení suroviny.
2. Fáze přípravy: Optimalizujte proces míchání materiálu a přesnost přípravy elektrody, abyste zabránili místnímu obohacení prvků.
3. Fáze tavení: Přesná kontrola parametrů napětí a proudu během procesu tavení pro zajištění plné difúze slitinových prvků a snížení nerovnoměrného rozložení složek v mikroskopických oblastech.
Kombinací mikroskopického pozorování struktury, mikro-analýzy součástí a mikro-testování tvrdosti lze přesně identifikovat typy a úrovně rizika defektů černého proužku v titanových tyčích TC4. V kombinaci s celým řízením procesu to zajišťuje nejen bezpečnost kvality produktu, ale také v nejvyšší míře minimalizuje výrobní ztráty.
Baoji Yibaite New Materials Technology Co., Ltd
se specializuje na výrobu titanových tyčí. Vítejte, abyste se zeptali a objednali.
Adresa: Plant No.10, No.3 Phoenix Road, High-Tech Development Zone, Baoji City, provincie Shaanxi, Čína.
E-mailová adresa:bjybt2020@163.com