鈦合金棒TC11,TC4,TC6白亮塊成因及缺陷處理
TC4,TC11,TC6鈦棒是綜合性能良好的α+β型熱強(qiáng)鈦合金,通過采用α+β區(qū)熱變形和熱處理,鈦合金的使用溫度可達(dá)400-500°C,
是我國(guó)航空領(lǐng)域應(yīng)用較廣的高溫鈦合金,主要用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的壓氣機(jī)盤,葉片等零部件,結(jié)構(gòu)件,該系列鈦合金還具有良好的
熱加工工藝性,可以生產(chǎn)棒材,鍛件,板材等。
試驗(yàn)選用材料為經(jīng)過二次真空自耗熔煉的Ø540mm的鑄錠,經(jīng)過β相區(qū)兩鐓兩拔后,再在α+β相區(qū)多火次拔長(zhǎng)所得Ø160mm的棒材,
棒材按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了雙重退火熱處理。車光的棒材采用超聲波進(jìn)行掃描無任何異常。對(duì)棒材取樣進(jìn)行低倍檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)低倍式樣上出
現(xiàn)亮銀色的亮塊,在棒材同一位置繼續(xù)取樣檢驗(yàn)該部位仍然存在白色亮塊,說明白亮塊為連續(xù)性缺陷。為分析白兩塊產(chǎn)生原因,在
白亮塊部位制取一個(gè)試樣,分別進(jìn)行顯微鏡,掃描電鏡和能譜儀進(jìn)行金相及微區(qū)成分分析;同時(shí)在有白亮塊的低倍試樣上,分別在
白亮塊出和試樣進(jìn)行室溫拉伸試驗(yàn),以分析白兩塊對(duì)鈦棒室溫性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:
1)通過高倍檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)白兩塊處的α相含量明顯低于β相含量,且白亮處與基體間沒有明顯的界限,亮塊是由于成分偏析造成的。而
進(jìn)一步通過能譜分析后發(fā)現(xiàn),白亮處的AL,Mo,Zr,Si合金元素明顯偏低而TI元素則明細(xì)高于基體含量。因此,可確定白亮塊即是由于AL,
Mo,Zr,Si合金元素的偏析造成,屬于富鈦缺陷。
2 ) 結(jié)合偏析具有一定深度的現(xiàn)象,可確定該偏析是由于混料不均勻造成。由于真空自耗熔煉過程為熔化和凝固同時(shí)在發(fā)生,熔煉均勻
化效果相對(duì)較差。因此,若原材料混合不均勻時(shí),即可出現(xiàn)熔煉后鑄錠的問題,從而產(chǎn)生偏析。
3 )解決方法,增加熔煉次數(shù),盡可能均勻化。