Page 33 - 理化检验-物理分册2022年第九期
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刘卫东, 等: 钛合金在金相检验中的常见缺陷
图 7 TC6 锻造叶片暗条缺陷的宏观及显微组织形貌
1.5 TC6 叶片钎焊和抛光后的烧伤
某批次 TC6 叶片在阻尼台上钎焊耐磨硬质合
金块后, 发现阻尼台附近的叶身表面出现了“ 白斑”
形貌( 见图 8 )。对“ 白斑” 区域及周围正常区域进行
金相检验, 结果如图 9 所示。由图 9 可知: 在显微镜
下无论如何调焦,“ 白斑” 区域的组织均模糊不清; 周
围正常区域的显微组织为双态组织。
对钎焊后的 TC6 叶片进行显微硬度测试, 发现 图 8 TC6 叶片钎焊后产生“ 白斑” 的宏观形貌
“ 白斑” 区域的显微硬度为 363 HV , 周围正常区域 显高于周围正常区域, 表明“ 白斑” 缺陷是因焊接烧
的 显微硬度为 318HV ,“ 白斑” 区域的显微硬度明 伤而形成的。
图 9 TC6 叶片钎焊后“ 白斑” 区域及周围正常区域的显微组织形貌
某批次 TC6 叶片在抛光后发现“ 白斑” 形貌( 见 的显微硬度为 347HV ,“ 白斑” 区域的显微硬度低
图 10 )。对“ 白斑” 区域和周围正常区域进行金相检 于周围正常区域。钛合金导热性差, 故钛合金叶片
验, 结果如图 11 所示。由图 11 可知,“ 白斑” 区域和 在抛光时, 如果操作不当, 很容易造成零件表面产生
周围正常区域均为等轴组织。 的热量不能及时传导, 使零件小范围内温度升高而
形成抛光烧伤, 较轻微的仅有表面烧伤, 严重时会形
成穿透性烧伤。
1.6 TC6 叶片表面 α 层导致加工时发生断裂
α层是富集氧、 氮、 碳元素的稳定表面层, 是一
种硬脆相, 一般认为其是有害相。
某批次 TC6 钛合金叶片在铣榫头装夹过程中,
多件叶片发生断裂, 叶片断裂处刚好位于夹具和叶
图 10 TC6 叶片抛光后产生“ 白斑” 的宏观形貌 片的接触点。叶片断口的宏观及微观形貌如图 12
所示, 可见叶片断裂起源于叶背的装夹接触点, 断口
对抛光后的 TC6 叶片进行显微硬度测试, 发现
源区未见冶金缺陷, 呈沿晶脆断特征。
“ 白斑” 区域的显微硬度为 313 HV , 周围正常区域
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