Page 30 - 理化检验-物理分册2022年第九期
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DOI : 10.11973 / lh jy -wl202209004

                               钛合金在金相检验中的常见缺陷





                                                     刘卫东,张   俊
                                          ( 中国航发航空科技股份有限公司,成都 610500 )


                    摘   要: 对钛合金零部件在日常生产过程中发现的缺陷进行分类和总结, 选取其中的典型缺陷
                 案例进行宏观观察、 金相检验、 显微硬度测试、 扫描电镜及能谱分析和电子探针显微分析。结果表
                 明: 钛合金零部件常见的缺陷有清晰晶、 应变线、 偏析、 过热过烧及 α层等。对不同缺陷的产生原因
                 进行分析, 为相关人员在钛合金的检验检测过程中对缺陷性质的判定提供了参考。

                    关键词: 钛合金;清晰晶;应变线;偏析;过热过烧; α层

                    中图分类号: TG131    文献标志码: A    文章编号: 1001-4012 ( 2022 ) 09-0014-06

                      Commondefectsinmetallo g ra p hicexaminationoftitaniumallo y

                                                            ,
                                                  LIU Weidon g ZHANGJun

                                ( AECCAeroScience& Technolo gyCo. , Ltd. , Chen g du610500 , China )


                     Abstract : Thedefectsfoundinthedail yp roductionoftitaniumallo yp artswereclassifiedandsummarized ,

                andthet yp icaldefectswereselectedformacrosco p icobservation , metallo g ra p hicexamination , microhardnesstest ,

                scannin gelectronmicrosco pyandener gy s p ectrumanal y sisandelectronp robemicroanal y sis.Theresultsshowthat

                thecommon defects oftitanium allo y p arts were clearcr y stals , strainlines , se g re g ation , overheatin g and

                overburnin gand αla y er.Thecausesofdifferentdefects wereanal y zed , which p rovided areferenceforthe

                determinationofdefect p ro p ertiesintheins p ectionandtestin goftitaniumallo y s.


                     Ke y words : titaniumallo y ; clearcr y stal ; strainline ; se g re g ation ; overheatin gandoverburnin g ; αla y er
               钛合金具有高的比强度和良好的耐腐蚀性能,                            检验过程中, 经常会发现一些超标或标准未明确规

            在航空航天领域得到了广泛的应用, 现已成为航空                            定的目视缺陷, 如某 TC2 环形自由锻件按照 GJB

            发动机中的主要结构材料之一。钛合金的质量轻,                            2744 — 2007 《 航空用钛及钛合金锻件规范》 检查其
            故随着航空发动机推重比的提高, 钛合金的使用量                            腐蚀后的表面低倍形貌, 标准中没有对半清晰晶的
            也在不断增大       [ 1-3 ] 。对于大多数近 α 和( α+ β   ) 两相      允许情况进行说明, 需要检测部门进行缺陷性质的
            钛合金而言, 为了获得较好的塑性, 通常采用的都是                          判定, 以便质检部门对产品作出合格与否的结论。
            常规的两相区锻造, 而对于一些需要获得较高断裂                            笔者归纳总结了钛合金零部件在日常生产过程中发
            韧性的零件, 通常采用           锻或准      锻的方法    [ 4-5 ] 。但  现缺陷的类型, 并对不同缺陷进行了相应的金相检
                                β        β
            在日常生产过程中, 不正确的锻造工艺往往会使钛                            验, 以供相关人员在日常检验检测过程中参考。
            合金及其制品出现缺陷, 钛合金常见的锻造缺陷有
                                                              1  典型案例分析
            组织过热及不均、 孔洞、 裂纹等, 这些缺陷将大大降
            低钛合金锻件的力学性能, 进而给产品的使用带来                           1.1 TC1 环形锻件的粗晶
            潜在危险     [ 6-7 ] , 因此, 需要加强对钛合金的生产过程                   TC1钛合金经过下料 150mm ( 直径) → 两相区

            中的检验。在钛合金锻件的常规低倍检验以及金相                             加热 → 自由锻 → 退火, 最终抽检 1 件产品, 对其进行
                                                               常规低倍检验, 发现存在粗晶。

                                                                                              钛合金高低倍组
                                                                   按照 GB / T5168 — 2008 《 α- β
                收稿日期: 2021-12-10
                作者简介: 刘卫东( 1982- ), 男, 高级工程师, 主要从事金属材料         织检验 方 法》, 用 20% ( 体 积 分 数, 下 同 ) 硝 酸 +
                                                              12% 氢氟酸 水 溶 液 对 锻 件 的 低 倍 试 样 进 行 侵 蚀,
            失效分析等方面的研究工作, cm y d@ qq .com
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