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    TC4钛合金棒料亮条纹缺陷问题

    2020-05-16

         TC4是国内外应用最广泛的一种仪+卩型钛合金,通常在退火状态下使用,由于退火温度低于锻造加热温度,因此其组织和性能主要取决于锻造工艺。目前常用的锻造方法有传统的a十卩锻造方法和后期发展起来的卩锻造方法。其常见的缺陷有合金元素的偏析和夹杂物、铸造组织的残留、a脆化层、氢脆以及卩脆性等。

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         钛棒厂家在对TC4钛棒料加工的产品进行X射线检测时发现,在胶片上一个0 mm的范围内有一条形状不规则的亮条纹缺陷,为分析该亮条纹缺陷产生的原因,避免类似缺陷的再产生,钛棒厂家就对问题作了分析:


        TC4钛合金棒的亮条纹缺陷主要是由于材料中存在成分偏析造成的。


         这就表现在缺陷处的硬度远远低于基体,所以这是一种典型的富钛贫铝贫钒偏析。由于其显微硬度明显低于基体,所以又称作“软偏析"冶金缺陷。


          我国目前绝大部分钛棒生产厂家对于钛合金的冶炼生产都采用三次真空熔炼自耗电弧炉熔炼法。该方法在冶炼过程中,由于海绵钛、中间合金的粒度分布不均匀,会造成合金元素分布不均匀,引起局部区域合金元素贫化或富集,致使该区域的合金相变偏离正常合金的相变点,在以后的热加工过程中,就容易出现异常组织,形成冶金缺陷。


         由于TC4钛合金材料缺陷区、过渡区和基体的硬度不均匀,必然会引起材料体积范围内的性能不均匀性。已有大量的试验研究表明,这种偏析会使材料的室温抗拉强度有所降低,但对塑性影响不明显。同时这类亮条纹缺陷,对材料的高温拉伸性能和持久强度也有明显的降低作用。


        为了消除这类缺陷,建议在TC4钛棒冶炼过程中,提高电极的压制质量和焊接质量,严格控制海绵钛和中间合金的粒度,同时增加冶炼过程中的重炼次数。

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