TC4 (Ti-6Al-4V), ako zliatina titánu s vynikajúcimi komplexnými vlastnosťami s martenzitickou / dvojfázovou štruktúrou, je možné použiť pri teplote do 450 stupňov . Je to kľúčový materiál pre základné konštrukčné komponenty v leteckom priemysle. Počas výrobného procesu sú však titánové tyče TC4 náchylné na chyby v čiernych pruhoch, čo môže viesť k nerovnomerným vlastnostiam materiálu a dokonca sa stať zdrojom únavových trhlín, čo vážne ohrozuje bezpečnosť dielov a skracuje životnosť zliatiny.
Podstata defektu čierneho pásika: abnormálna mikroštruktúra spôsobená segregáciou komponentov
Defekty čiernych pásikov titánových tyčí TC4 sú v podstate fenoménom segregácie chemického zloženia, pretože sú bohaté na molybdén a chudobné na hliník. Pomocou metalografického mikroskopu je možné lokalizovať abnormálne oblasti metalografickej štruktúry. Potom pomocou analýzy komponentov pomocou skenovacieho elektrónového mikroskopu možno jasne určiť, že existuje významná odchýlka v rozložení prvkov v oblasti defektu: prvok molybdénu je obohatený a hliníkový prvok je nedostatočný. V kombinácii s testovaním mikrotvrdosti možno ďalej určiť, že táto segregácia patrí k segregácii nesúvisiacej s -húževnatosťou{5}} -, čo znamená, že tvrdosť oblasti defektu je nižšia ako tvrdosť normálnej oblasti a nespôsobí riziko krehkého lomu.
Stojí za zmienku, že segregácia komponentov titánovej zliatiny TC4 nie je ojedinelým prípadom. K podobným metalurgickým defektom patrí aj obohatenie titánom + segregácia intersticiálnych prvkov, segregácia inklúzií bohatých na kyslík atď., a väčšinou priamo súvisia s nerovnomernosťou surovín a nesprávnou kontrolou procesu tavenia.
Vplyv defektov a zásady ich riešenia
Chyby čiernych pásikov typu -kryštalickej segregácie- nie sú fatálne chyby: Ak zvyšok výkonu produktu spĺňa štandardné požiadavky s výnimkou oddelenej oblasti a po odrezaní a odstránení chybnej oblasti je možné produkt doručiť a normálne používať. Ak je však jeho tvrdosť vyššia ako segregácia krehkosti v normálnej oblasti, priamo to spôsobí, že sa materiál stane krehkým. Celá šarža produktov musí byť zošrotovaná a nemôže byť znovu spracovaná.
Cesta prevencie a kontroly defektov
Na zníženie alebo odstránenie defektov čiernych pásikov titánových tyčí TC4 v ich koreňoch je potrebná prísna kontrola celého výrobného procesu:
1. Fáza suroviny: Vyberte si vysokokvalitnú-titánovú špongiu, odstráňte zoxidované tvrdé hrudky a zaistite jednotné a stabilné zloženie surovín.
2. Fáza prípravy: Optimalizujte proces miešania materiálu a presnosť prípravy elektródy, aby ste zabránili lokálnemu obohateniu prvkov.
3. Fáza tavenia: Presne regulujte parametre napätia a prúdu počas procesu tavenia, aby ste zabezpečili úplnú difúziu zliatinových prvkov a znížili nerovnomerné rozloženie komponentov v mikroskopických oblastiach.
Kombináciou pozorovania mikroskopickej štruktúry, mikro-analýzy komponentov a mikro-testovania tvrdosti možno presne identifikovať typy a úrovne rizika defektov čiernych pásikov v titánových tyčiach TC4. V kombinácii s celým procesným riadením to zaisťuje nielen bezpečnosť kvality produktu, ale v najvyššej miere minimalizuje výrobné straty.
Baoji Yibaite New Materials Technology Co., Ltd
sa špecializuje na výrobu titánových tyčí. Vitajte, ak sa chcete opýtať a objednať.
Adresa: Závod č. 10, Phoenix Road č. 3, High-tech Development Zone, mesto Baoji, provincia Shaanxi, Čína.
E-mailová adresa:bjybt2020@163.com