Uzroci nedostataka crne pruge u procesu valjanja TC4 titanskih šipki

TC4 (Ti-6Al-4V) je martenzitna a+/3 dvofazna legura titana s dobrim sveobuhvatnim performansama, a njegova radna temperatura može doseći 450, što se široko koristi u važnim strukturnim dijelovima zrakoplovnoj industriji, kao što su lopatice krila i diskovi zrakoplovnih motora. Budući da je titanska šipka TC4 dvofazna legura titana, ako sastav mikrozona nije ujednačen, to će neizbježno uzrokovati abnormalnosti u makroorganizaciji i mikroorganizaciji, što će dovesti do značajnih razlika u tvrdoći abnormalnog području i normalnom području, tako da materijal u ukupnoj izvedbi performansi nejednakosti, i konačno klijanje izvora pukotina od zamora, donoseći veliku potencijalnu opasnost za sigurnost upotrebe dijelova, kao i smanjenje životnog vijeka legure . Kako bi se točno odredio tip defekata u defektima crne pruge pronađenim u proizvodu šipke od legure titana TC4 tijekom pregleda pod malim povećanjem, korišten je metalurški mikroskop za promatranje mikrostrukture i određivanje abnormalnih područja metalurške organizacije; skenirajući elektronski mikroskop (SEM) korišten je za analizu područja crnih pruga kao defekata kemijskog taloženja bogatih molibdenom i siromašnih aluminijem; i provedeno je ispitivanje mikro-tvrdoće kako bi se utvrdilo da je talog sastava u područjima crnih pruga bio nekrti talog. Rezultati ispitivanja pokazuju da se, prema gore navedenoj metodi, može učinkovito odrediti segregacija sastava legure titana TC4 i njen tip; i utvrđeno da ova vrsta defekta ne utječe na korištenje ekscizije može se isporučiti. Takvi se nedostaci mogu smanjiti ili eliminirati kontroliranjem odabira sirovina za ingote od legure titana, postupka miješanja i pripreme elektroda te napona i struje u procesu taljenja. Segregacija legure titana, prema mjestu segregacije i normalnom području tvrdoće visoke i niske klasifikacije razlike, može se podijeliti na tvrdu segregaciju (tvrdoća veća od normalnog područja, također poznata kao krta segregacija) i meku segregaciju (tvrdoća je niže od normalnog područja, također poznato kao nekrhka segregacija) dvije kategorije. Ako u proizvodu postoji samo nekrhka segregacija, a performanse zadovoljavaju zahtjeve standarda za proizvod, opća ekscizija segregacije proizvoda još uvijek se može isporučiti za uporabu; krhke segregacije nije dopušteno ukloniti iz isporuke, cijelu seriju treba odbaciti. Autor raspravlja o analizi i metodi određivanja nekrhke segregacije koja se susreće u segregaciji šipki titanijske legure TC4, s ciljem pružanja reference za inspekciju proizvoda radi poboljšanja kvalitete proizvoda.

a. Na vizualnom otkriću defekata crne pruge na titanijskoj šipki TC4, upotrebom metalurške mikroskopije za promatranje njegove mikrostrukture, oštećeno područje nije mnogo drugačije od normalnog područja, ne može odrediti vrstu nedostataka; daljnja skenirajuća elektronska mikroskopija na neispravnom području analize kemijskog sastava titanijske šipke, neispravno područje za aluminijem bogatu točku gledišta kemijskih elemenata segregacije; i konačno u kombinaciji s ispitivanjem mikro-tvrdoće za određivanje tipa segregacije TC4 titanijeve šipke bogate aluminijem nelomljive segregacije; krhka segregacija; i konačno u kombinaciji s ispitivanjem mikro-tvrdoće kako bi se odredila vrsta segregacije koja se nalazi u segregaciji TC4 titanijeve šipke. Krhka segregacija; kroz promatranje mikrostrukture, analizu sastava mikropodručja i kombiniranu metodu ispitivanja mikrotvrdoće, može učinkovito odrediti segregaciju sastava legure titana TC4 i njene vrste.
b. Segregacija u šipki od legure titana TC4 je nekrhka segregacija bogatog i siromašnog aluminijem, što ne utječe na upotrebu i može se isporučiti nakon izrezivanja; takvi se nedostaci mogu smanjiti ili eliminirati kontrolom odabira sirovina, parametara miješanja i pripreme elektroda te napona i struje u procesu taljenja.