Ti-662合金棒材偏析组织的分析和判定

采用便携式超声波探伤仪对Ti-662合金棒材进行探伤,对出现疑似偏析缺陷波的部位进行低倍组织观察,对确定的成分偏析区域再使用金相显微镜进行高倍组织观察,并使用显微硬度仪检测了正常区和偏析区的显微硬度,使用扫描电镜对正常区和偏析区进行SEM和EDS分析。结果表明,偏析区的硬度比正常区硬度偏高,偏析区Al、V、Sn元素含量正常,Cu和Fe元素含量较高,可以判定该偏析组织为由Cu和Fe元素引起的硬偏析,进而验证了超声波探伤可作为对Ti-662合金棒材偏析组织的判断方法。     

Ti-6242合金棒材偏析组织的分析和判定

采用便携式超声波探伤仪对Ti-662合金棒材进行探伤,对出现疑似偏析缺陷波的部位进行低倍组织观察,对确定的成分偏析区域再使用金相显微镜进行高倍组织观察,并使用显微硬度仪检测了正常区和偏析区的显微硬度,使用扫描电镜对正常区和偏析区进行SEM和EDS分析。结果表明,偏析区的硬度比正常区硬度偏高,偏析区Al、V、Sn元素含量正常,Cu和Fe元素含量较高,可以判定该偏析组织为由Cu和Fe元素引起的硬偏析,进而验证了超声波探伤可作为对Ti-662合金棒材偏析组织的判断方法。     

TC11钛合金零件组织缺陷分析

通过高低倍金相检测,硬度检测,能谱,热处理对TC11钛合金零件缺陷进行了分析。得出了零件缺陷的几个特征。特征表明:①TC11零件缺陷处低倍存在不同轻重程度的暗线;②TC11零件缺陷处高倍组织表现为初生α相含量不同程度的减少;③缺陷处显微硬度与基体区无明显差异;④缺陷处存在贫铝高钼的偏析趋势。⑤贫铝高钼的轻微波动在R态棒材组织的影响未表现出来,但可在相变点温度下30℃左右受热时显现。造成零件缺陷的成因为合金添加的AlMo中间合金粒度过大。     

热处理对TC18钛合金大块富α相区的影响

对含亮斑缺陷的TC18钛合金棒材试样通过EDS能谱及光学显微镜分析缺陷的相组成、尺寸及组织形貌,并利用显微硬度仪进一步分析热处理对缺陷区及正常区显微硬度的影响。EDS能谱及金相分析表明,亮斑为α相富集区,并有一定宽度的过渡区。经1 150℃×2 h/WQ均匀化热处理后,亮斑面积明显减小,亮斑区与过渡区的边界被弱化。进一步经840℃×1 h/FC至720℃×1 h/AC+590℃×4 h/AC常规热处理后,过渡区组织与正常区组织无明显差别,亮斑区α相含量比正常区域稍有增加,组织形貌均为网篮组织。硬度分析表明,1 150℃β相区固溶+常规固溶加时效处理后缺陷区与正常区的硬度差别很小,这表明通过β相区高温固溶预处理可以改善TC18钛合金中的微观偏析。     

TC6等温锻件的异常显微组织分析

通过光学显微镜、电子探针以及显微硬度计对TC6等温锻件出现的异常显微组织进行了分析。研究结果表明：该异常组织的显微硬度比基体稍高，微区成分β稳定元素（Cr、Mo）比基体稍高，该组织为两相钛合金中常见的β斑，造成这种组织的根本原因是微区成分不均匀性。     

Ti-2Al-2.5Zr合金焊丝低倍组织坑痕形貌形成原因分析

Ti-2Al-2.5Zr合金焊丝的低倍组织中普遍存在细小坑痕形貌。为判定焊丝坑痕的缺陷性质,通过对显微组织和能谱成分的综合分析,初步判断钛合金焊丝低倍组织中出现的细小坑痕为金相腐蚀造成的腐蚀坑,再通过观察不同腐蚀时间的显微组织发现坑痕直径随着金相腐蚀时间增加而不断变大,从而验证了低倍坑痕为金相检验过程中的点腐蚀所致。Ti-2Al-2.5Zr合金铸锭制备过程中不可避免地存在微区成分的差异,加上热加工过程中动态再结晶对成分的再分配效应,引发了材料局部微区成分及组织不均匀,这是金相腐蚀后呈现坑痕形貌的原因。由此可见,低倍组织中的腐蚀坑痕不属于冶金缺陷,不会影响钛合金焊丝的整体冶金质量和性能水平。     

TC1钛合金棒材超声波检测过程中未超标异常波的分析

针对TC1钛合金小规格棒材在超声波探伤检测过程中发现的未超标的3种典型反射信号,用金相分析、扫描电镜分析以及电子探针微区成分分析手段进行了深入分析。结果发现,在3种典型反射信号波处存在高熔点、高密度异金属物夹杂、气孔孔洞以及由富钛偏析引起的孔洞裂纹等内部缺陷。     

TA10钛合金管材冷轧开裂的原因分析

针对TA10钛合金管坯在冷轧时出现的纵向开裂问题进行了分析研究,通过对开裂部位观察和取样进行化学成分、金相组织、显微硬度、SEM和EDS检验。结果表明:开裂的主要原因是,管坯局部表面存在硬而脆的氧化物夹杂和氧元素偏析缺陷所致。     

TA10钛合金管材冷轧开裂的原因分析

针对TA10钛合金管坯在冷轧时出现的纵向开裂问题进行了分析研究,通过对开裂部位观察和取样进行化学成分、金相组织、显微硬度、SEM和EDS检验。结果表明:开裂的主要原因是,管坯局部表面存在硬而脆的氧化物夹杂和氧元素偏析缺陷所致。     

EBM成型TC4钛合金研究进展

电子束熔化成型技术(electron beam melting,EBM)是3D打印的代表性技术之一,特别适合传统工艺不易加工的Ti-6Al-4V合金(TC4钛合金)的快速成型,目前在航空航天、化工、生物医疗等领域展示出巨大的应用前景。从EBM的原理出发,综述了EBM制备TC4钛合金的显微组织、缺陷以及力学性能。分析了受成型工艺参数和成型件位置等因素影响的冷却速度的变化所导致的TC4钛合金的显微组织发生变化;并指出了导致TC4钛合金出现缺陷的主要原因。EBM成型TC4钛合金的拉伸性能已与锻造TC4钛合金相当,其较低的疲劳强度可以通过热等静压处理提高。     

低合金高强钢Q550D延伸不合格原因分析

运用金相检验、金相显微硬度、力学性能测试等手段,试验研究了Q550D钢板延伸率不合格的原因。结果表明：Q550D钢中成分偏析引起带状组织、MnS钢中硫化物夹杂多且级别高、内部疏松缺陷是造成轧后钢板延伸不合格的主要原因。通过热处理后,该钢具有良好的综合力学性能。     

TC4钛合金棒材缺陷分析

TC4棒在改锻时,超声波检验发现超限缺陷波。用金相显微镜观察了缺陷处微观组织形貌,用能谱仪测试了缺陷部位成分。结果表明：缺陷区Al、V含量尤其是V含量偏低,富氧含碳和少量的氮,组织为粗大的α相。由此得出缺陷区是冶金缺陷,是氧化的海绵钛熔化形成的富氧夹杂和低密度偏析。为了防止此类缺陷给材料带来危害,生产厂在熔炼时应挑选海绵钛,除去氧化硬块。     

TC11钛合金经电脉冲处理后疲劳性能的变化研究

分析了TC11钛合金材料在脉冲电流处理前后疲劳性能的变化及其机制。采用升降法和成组实验法测试TC11钛合金材料经脉冲电流处理前后两种状态下的疲劳性能,并分别拟合疲劳S-N曲线。用金相显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)分别进行金相分析和断口分析,用电阻率测试仪和显微硬度计分别测量脉冲电流处理前后TC11钛合金材料电阻率和α相的显微硬度值。结果表明,经脉冲电流处理的TC11钛合金试样的S-N曲线相对于未处理的试样的S-N曲线整体上移,处理后试样的疲劳强度极限提高了19.3 MPa。脉冲电流处理后试样的电阻率减小了0.433 mΩ·mm,试样中α相的显微硬度提高了HV 14.9,试样内部产生的局部温度差会引起合金局部产生细小再结晶晶粒。脉冲电流提高TC11钛合金的疲劳寿命是通过脉冲电流作用于材料内部的显微缺陷,使应力集中区域发生局部应力松弛,进而使材料的微观组织更加均匀和稳定来实现的。     

热处理对TC25G钛合金大规格棒材组织性能的影响

本文研究了宝鸡钛业股份有限公司生产的Φ250mm TC25G钛合金棒材的显微组织、力学性能及超声波检验等主要技术指标。结果表明:铸锭经单相区60%以上镦拔变形,两相区80%以上镦拔加强力压下变形后,可得到显微组织为均匀等轴组织的TC25G钛合金棒材;棒材经多通道分区水浸法探伤表明,棒材底波均匀性好,声能衰减均匀,噪音水平可达Ф1.2-6~-9d B。试样整体热处理后取横向试样进行力学性能检测,各项力学性能指标均完全满足相关技术标准的要求;     

船板钢拉伸断口分层原因分析及工艺改进

通过金相显微镜、扫描电镜对船板钢拉伸试样断口的金相组织、低倍组织、形貌进行分析,确定船板钢拉伸试样断口缺陷是由铸坯中的夹杂物、中心偏析和轧制工艺中形成的带状组织引起的。结合生产实际,提出了连铸坯二冷区凝固末端强制冷却措施,使得柱状晶生长速度变慢,等轴晶增多,减少了钢水静压力,减轻了中心偏析,船板拉伸断口分层缺陷得到有效控制。     

TC11钛合金相变点的测定与分析

采用计算法、差示扫描量热法和连续升温金相法3种手段计算和测定了TC11两相钛合金（α＋β）/β相变点。计算法由于各元素及杂质元素含量对相变点的影响值是在一个含量范围内的计算值，因此计算的相变点与实测值是接近的；差示扫描量热法由于钛合金和坩埚的化学反应，产生相变滞后现象，导致所测相变温度过高；而连续升温金相法由于淬火温度间隔选择较小，测量的准确性较高，因此更能准确测量TC11钛合金相变温度。通过连续升温金相法，观察不同淬火温度的试样在光学显微镜下的显微组织变化，发现升温过程中初生α相完全消失的温度，从而确定了TC11钛合金的相变点为1035℃。并分析了不同钛合金之间相变点差异的原因。     

430铁素体不锈钢板坯组织分析

采用金相显微镜(OM)对430铁素体不锈钢板坯宏观组织和金相组织进行检测,采用X射线衍射(XRD)和差热分析的方法对板坯中物相进行分析,并用电子探针(EPMA)确定铸坯中元素分布。结果表明:430不锈钢铸坯试样在加热过程中发生了铁素体和奥氏体的相变,X射线衍射图谱中只有体心立方的α相峰位;430不锈钢板坯宏观组织由柱状晶和等轴晶组成;板坯金相组织由铁素体基体和长条状、块状的马氏体组成,存在成分偏析;柱状晶区金相组织中马氏体质量分数为30％,而等轴晶区金相组织中马氏体质量分数为14％。     

CuNi14Al3合金收缩环的工艺性缺陷研究

CuNi14Al3合金收缩环通过真空熔铸,锻造,去应力退火等工艺制备而成。在生产工艺过程中常遇到以下问题:铸锭表面质量差,开坯前去除废料较多;锻造开裂;成品件无损探伤到孔洞、裂纹等缺陷。本研究采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱仪(EDS)以及维氏硬度仪等对CuNi14Al3合金收缩环每一步加工工艺后的显微组织和性能进行对比分析,观察到整个制备过程中主要存在四类工艺性缺陷,分别是显微孔洞、成分偏析、混晶组织以及裂纹。研究结果显示,这一系列工艺性缺陷的产生归因于合金的凝固特性,包括凝固时间、凝固顺序以及凝固收缩等,使得原始铸态合金枝晶组织粗大,一次枝晶干最长可达10 mm以上,且枝晶偏析、显微疏松严重,通过后续热加工,这些缺陷未能得到完全消除,甚至进一步形成混晶组织、裂纹等。研究表明,要抑制甚至消除以上缺陷的产生,需要从缺陷根源凝固入手,优化加工工艺,严格控制铸件品质。     

34CrMo4油井钻杆焊接热影响区缺陷分析

利用金相显微镜、扫描电镜和电子探针等先进分析技术,对34CrM04钻杆焊接热影响区的缺陷进行了检测分析.结果表明,在34CrMo4钻杆原材料中存在严重的微合金成分偏析,34CrMo4钻杆的焊接热影响区缺陷为局部组织过烧,原材料中局部合金元素的严重偏析是导致其过烧的主要因素.     

高频感应加热对TC4钛合金组织和硬度的影响

TC4钛合金经高频感应加热1.4、1.5、1.6 s后水冷,然后分别在350、400、450℃时效处理6 h。采用光学显微镜、显微硬度计研究感应加热淬火及时效处理对显微组织和硬度的影响。结果表明,TC4钛合金经感应加热淬火处理后可获得呈梯度分布的显微组织,表层组织以马氏体α′相为主,心部组织为原始双态组织。时效处理后TC4钛合金显微硬度从表层到心部递减,呈梯度分布。随着时效温度降低,显微硬度增加,强化效果提升。此外,随着感应加热时间的增加,TC4钛合金时效处理后的显微硬度也有所增加。