宝钛浅谈钛制品缺陷产生的原因

2020-05-22 16:02:14

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由于钛制品是两相钛合金，如果微区成分不均匀，会引起宏观组织及显微组织的异常，从而导致异常区域与正常区域硬度的差异，使材料在整体上表现为性能不均匀，终萌生疲劳裂纹源，给零件使用的安全性带来大隐患，同时降低该合金的使用寿命。

针对某钛合金棒料加工产品在进行低倍检査时发现的黑条纹缺陷问题，为了准确判断缺陷类型，采用金相显微镜对显微组织进行观察，定其金相组织异常区域;再用扫描电镜分析黑条纹区为富钼贫铝的化学成分偏析缺陷;通过显微硬度测试定该黑条纹区的成分偏析为非脆性偏析。

试验结果表明，按照上述方法可以判定钛合金成分偏析及其类型;且定该类型缺陷不影响使用，切除后可交货。可通过控制钛合金铸锭原料选择、混料及电极制备过程、熔炼过程中电压和电流来减少或消此类缺陷。钛合金的偏析，按偏析部位与正常区硬度的高、低差别分类，可将其分为硬偏析（硬度高于正常区，又称脆性偏析）与软偏析（硬度低于正常区，又称非脆性偏析）两类。

如果产品中只存在非脆性偏析，且各项性能符合产品标准的要求，一般切除该偏析后产品仍可交付使用；脆性偏析则不允许剔除后交货，应整批报废。笔者探讨了钛合金棒材偏析中遇到的非脆性偏析的分析与判定方法，旨在为产品检验提供借鉴，以提产品质量。

该钛合金棒材中的偏析为富钜贫铝的非脆性偏析，不影响使用，切除后可继续交货;可通过控制原料选择、混料及电极制备参数、熔炼过程中电压和电流来减少或消此类缺陷。

对目视发现的钛制品黑条纹缺陷，采用金相显微镜对其显微组织进行观察，缺陷区与正常区差别不大，不能判断缺陷类型;进一步用扫描电镜对该钛制品缺陷区进行化学成分分析，该缺陷区为富钜贫铝的化学元素偏析;钛制品厂家结合显微硬度测试定该钛制品的偏析类型为富钜贫铝的非脆性偏析;通过显微组织观察、微区成分分析及和显微硬度测试相结合的方法，可以判定钛合金成分偏析及其类型。

钛制品