Формирање и детекција дефеката централног белог блока у ТЦ11 титанијумским шипкама

ТЦ11 легура титанијума је високо{1}температурна Ти-Ал-Мо-Зр-Си серија титанијумске легура која може-дуготрајно да служи на 500 степени. Има малу густину, високу специфичну чврстоћу, одличну отпорност на топлоту и отпорност на пузање, и широко се примењује у компонентама које носе оптерећење-језгра за ваздухопловну опрему. Са унапређењем ваздухопловне опреме, постављени су строжи захтеви за стабилност микроструктурних и механичких својстава титанијумских шипки Ти-6,5Ал-3,5Мо-1,5Зр-0,3Си. Унутрашњи металуршки недостаци ће смањити принос готовог производа и сигурност услуге.

 

 

1. Макро морфологија

На централним осовинама шипки леже издужени светло бели блокови. Гравирање открива њихове бледосиве-беле нејасне ивице, одвајајући их од пукотина и инклузија. Мање од 1 мм ширине, озбиљни дефекти пролазе кроз шипке и захтевају секционо нагризање за детекцију.

 

2. Микроструктура и хемијски састав

Насупрот униформи + матрица, бели блокови су хаотични -богати, -сиромашни региони. Сегрегација елемената подиже Ти и смањује Ал, Мо унутар недостатака, без пора. Овај инхерентни дефект сегрегације у великој мери слаби својства материјала.

 

 

1. Примарна аксијална сегрегација настала током топљења ингота

Током вакуумског лучног претапања легуре ТЦ11, Мо и Зр показују слаб дифузиони капацитет. Неуједначен хемијски састав произилази из велике брзине топљења, флуктуирајућих параметара процеса, неконзистентног дозирања и мешања и ниске густине електрода. Током очвршћавања, титан најпре кристалише, док се легирајући елементи са високом-тачком{4}}тапе акумулирају у језгру ингота, формирајући аксијалну легуру-осиромашену сегрегациони појас.

 

2. Дефекти сегрегације појачани неравномерним ковањем и ваљањем

Довољна деформација се јавља само на површинском слоју током ковања и ваљања, док језгро пролази кроз неадекватну деформацију, не успевајући да хомогенизује инхерентну сегрегацију. Висока температура у језгру доводи до грубих зрна и потиснуте -фазне преципитације. Јака редукција и брзо ковање издужене тачкасте сегрегације у дугачке тракасте светле беле микроструктуре у центру шипке.

 

3. Дефекти светлих белих блокова стабилизовани топлотном обрадом

Када се температура топлотног третмана приближи или пређе -трансусној температури, зоне осиромашене легуром језгра-у потпуности се трансформишу у фазу. Због недовољног садржаја легуре, фаза не може да се исталожи током хлађења, остављајући само грубе појединачне микроструктуре, које формирају трајне боје-диференциране светло беле блокове у односу на нормалну двофаза + матрица.

 

 

1. Ниско-Металографско гравирање са малим увећањем

Узорци су полирани и урезани за директно визуелно посматрање, што јасно карактерише морфологију и величину светло белих блокова и разликује их од других дефеката, што служи као основа за оцењивање дефеката. Међутим, овај деструктивни метод узорковања има ниску ефикасност и не може да изврши потпуну инспекцију; примењив је само за евалуацију узорковања и верификацију процеса.

 

2. Конвенционално пулсно ултразвучно испитивање

Не-техника пуне{1}}инспекције која није деструктивна, погодна за масовну производњу. Његова осетљивост је релативно ниска, што доводи до честог промашеног откривања ситних светло белих блокова. Поред тога, он се бори да разликује сегрегацију од порозности и других дефеката, што резултира високим стопама лажних позитивних резултата, и користи се само за прелиминарни скрининг.

 

3. Ултразвучно тестирање фазног низа

Акустични сноп може прецизно да скенира језгро шипке са високом осетљивошћу детекције, способан да идентификује микро{0}}дефекте од само 0,8 мм. Подржава позиционирање дефеката, квантитативно мерење и 2Д/3Д снимање са ниским стопама промашеног откривања и широко је прихваћен за потпуну инспекцију-авио материјала од титанијума врхунског квалитета. Његови недостаци укључују високу цену опреме и компликоване процедуре инспекције, али постепено замењује конвенционално ултразвучно тестирање.

 

4. Микроскопска карактеризација

Ова техника обухвата металографију великог{0}}увеличања, скенирајућу електронску микроскопију (СЕМ), енергетску дисперзивну спектроскопију (ЕДС) и испитивање микротврдоће. Омогућава анализу фазне микроструктуре, елементарне сегрегације и погоршања својстава да би се разјаснили механизми формирања дефеката. Као метода деструктивног испитивања, користи се само за праћење дефеката и оптимизацију процеса и не може се применити за инспекцију серије.

 

 

• Процес топљења: Примените униформно дозирање и мешање, стриктно контролишите густину електрода, стабилизујте параметре топљења са сегментираном регулацијом брзине да бисте продужили време дифузије елемената високе{0}}тачке{1}}тачке, и оптимизовали хлађење ингота да бисте смањили аксијално сегрегацију на извору.
• Хот Воркинг Процесс: Усвојите степенасто ковање на 980 степени → 960 степени → 950 степени, рационално доделите деформацију у једном пролазу да бисте у потпуности продрли у језгро, разбили сегрегиране микроструктуре и рафинисали зрна.
• Процес топлотне обраде: Прецизно контролишите температуру да бисте избегли прекорачење -трансусне температуре и спроведите сегментирану топлотну обраду да бисте промовисали равномерну -фазну преципитацију и ублажили неуједначену микроструктуру и састав.
• Систем контроле инспекције: Успоставите систем инспекције на три-нивоа: потпуна инспекција путем ултразвучног тестирања фазних низова, упарена са металографском инспекцијом узорковања са малим-малим увећањем и микроскопском анализом неисправних узорака да би се формирала затворена-управљачка петља која покрива откривање дефекта и праћење узрока.

 

 

Руиханг, као директни произвођач производа од титанијума, испоручује сировине оптималног квалитета за производњу ваших прецизних компоненти. Ако имате било какве потребе за куповином, слободно нас контактирајте путем е-поште:Sam.Rui@bjrh-titanium.com