鈦棒和鈦合金是20世紀(jì)50年代出現(xiàn)的重要金屬結(jié)構(gòu)材料，其中TC4合金是國(guó)內(nèi)外應(yīng)用.廣泛的a+β型鈦合金。因其比強(qiáng)度高、耐腐蝕性好、綜合性能優(yōu)異，被廣泛應(yīng)用于航空航天、化工機(jī)械、制藥工程等行業(yè)。TC4合金的常見(jiàn)缺陷包括合金元素的偏析和夾雜、殘余鑄造組織、脆化層、氫脆、脆性和鍛造裂紋等。某公司在加工該產(chǎn)品時(shí)發(fā)現(xiàn)TC4鈦合金棒材表面有一條4.3mmX0.68mm的裂紋。為了分析缺陷產(chǎn)生的原因，避免類(lèi)似缺陷的發(fā)生，鈦棒廠(chǎng)家采用多種理化檢驗(yàn)方法對(duì)TC4鈦合金產(chǎn)品進(jìn)行了分析。
TC4棒在改造成環(huán)的過(guò)程中，在950°C下加熱兩次，鍛造成餅料，餅料擴(kuò)口成環(huán)料。缺陷可能是重整工藝不當(dāng)造成的，也可能是夾雜物、偏析、氣孔等冶金缺陷。這可能是由后續(xù)重整過(guò)程中的冶金缺陷引起的。根據(jù)缺陷的左右特征，可以判斷該缺陷是由于冶煉過(guò)程中形成氧化海綿鈦，經(jīng)弱氧化熔化后形成低密度偏析缺陷區(qū)，海綿鈦經(jīng)嚴(yán)重氧化熔化后形成富氧夾雜物，屬于冶金缺陷。缺陷區(qū)域富氧中的碳和少量氮會(huì)增加硬度并變脆，有時(shí)會(huì)形成脆性相TAl。鈦棒廠(chǎng)家告訴你熱鍛過(guò)程中，這一區(qū)域的變形能力和變形協(xié)調(diào)能力很差，熔化形成的粗片狀A(yù)和亮塊狀很難破碎，組織容易出現(xiàn)粗大和易開(kāi)裂，是對(duì)材料危害很大的缺陷。根據(jù)冶煉工藝，這樣的缺陷很容易出現(xiàn)在鑄錠底部。熔化起弧時(shí)，不穩(wěn)定的起弧電流容易導(dǎo)致底部擴(kuò)散的海綿鈦氧化熔化不充分，形成夾雜物和偏析區(qū)域，探傷時(shí)不易發(fā)現(xiàn)。為了防止這種缺陷對(duì)產(chǎn)品造成傷害，鈦棒廠(chǎng)家告訴你鋼錠底部應(yīng)鋸掉公稱(chēng)直徑的6% ~ 8%。