钛合金材料超声检测实例分析

通过超声检测对钛合金材料内部的可疑缺陷进行定位,采用低倍检验、高倍检验以及微区化学成分能谱分析等方法对缺陷部位进行分析,并将分析结果与超声检测结果进行比较。结果表明:超声检测技术能够有效检测发现钛合金材料内部的夹杂、孔洞、过热组织(局部组织粗大、组织不均匀)等缺陷,而对于低倍检验中发现的局部化学成分偏析类缺陷则不能有效检测出,同时异常的内部组织也会影响到超声检测的正常判别。     

轧制TA10钛合金管开裂原因分析

某两批次的TA10钛合金材料在轧制25mm×1.65mm管的过程中,在半成品和成品的内外表面出现了不满足标准要求的裂纹和缺陷。通过对材料进行理化检验及分析得出:镍、钼偏析使材料的物理性能不均匀,是产生该现象的根本原因。在熔炼过程中采用中间合金TiMo和TiNi作为配料溶入铸锭可以得到物理性能均匀、偏析程度低的TA10材料。     

钛合金冶金缺陷实例分析

对在工程实践中遇到的部分钛合金冶金缺陷实例进行了总结分析,并提出了相应的预防解决措施。实例分析结果表明：钛合金冶金缺陷形式主要有硬a缺陷、夹杂物、偏析、孔洞等。这些冶金缺陷主要是在钛合金的真空自耗熔炼过程中形成并遗传下的,且基本上可以通过提高原材料品质和改进熔炼工艺加以控制或消除。     

TC4钛合金棒料亮条纹缺陷分析

某TC4钛合金棒料加工产品,在进行X射线检测时发现存在亮条纹缺陷,采用各种理化检验手段,分析了该TC4钛合金棒料的化学成分、显微组织和硬度。结果表明:该TC4钛合金棒料在冶炼时由于工艺控制不当,形成了一个严重的富钛贫铝贫钒区域,该区域在后期的热加工过程中形成了不同于基体的粗大单相α组织,其硬度明显低于基体硬度,所以X射线检测时呈现亮条纹形貌;这是一种典型的软偏析冶金缺陷。     

Ti-2.5Cu合金铸锭微区成分分析

真空自耗电弧炉熔炼方法生产的钛合金锭可能存在许多缺陷,如难熔金属夹杂、间隙元素偏析、合金元素偏析所致的组织缺陷、反常的α相形态等组织缺陷以及化学成分的偏析.其中宏观偏析是必然存在且最难解决的一个,本文对典型Ti-2.5Cu钛合金进行了微区成分分析和宏观成分分析,得出了合金元素宏观和微观偏析的规律,并探讨了引起宏观偏析的微观原因.     

激光3D打印TC4钛合金工件根部裂纹成因分析

激光3D打印TC4钛合金工件的根部出现了裂纹。通过分析裂纹的微观特征以及工件的残余应力,分析了裂纹产生的主要原因。结果表明:以高速、微层、微区连续熔凝为特征的激光3D打印,其热输入量较小,打印层对已成型层的退火作用小,导致激光3D打印TC4钛合金工件外表面出现严重的拉应力,最大值达到了640 MPa;同时3D打印过程中存在的飞溅、咬边和熔道不连续等缺陷,会影响下一层铺粉厚度和密度的均匀性,导致微观缺陷的产生,或使得打印工件的性能在微观上不均匀;微观分析显示,裂纹起源和终止于微缺陷处,在扩展过程中有向微缺陷处发展的特征;预热温度不够、严重的残余拉应力、微观缺陷或性能不均匀的共同作用,是导致激光3D打印TC4钛合金工件根部出现裂纹的主要原因。     

α-β两相钛合金棒材常见偏析缺陷分析

对α-β两相钛合金棒材中发现的偏析缺陷进行了分析,并提出了减少或消除偏析缺陷的解决措施。结果表明:α-β两相钛合金棒材中的偏析缺陷一般以亮斑形式存在;偏析可分为间隙元素偏析和主合金化学成分偏析两大类,主合金化学成分偏析又可以分为合金元素贫化、α相稳定元素(主要是铝)富化和β相稳定元素富化3种;棒材中偏析缺陷的产生一般与合金熔炼有关,为了减少或消除偏析,应加强配料过程中间合金选择、电极制备(混布料)、合金熔炼等工艺的控制,并注重各工序间的质量检验。     

压铸模开裂原因分析

某厂压铸模在使用2035次后发现裂纹,采用扫描电镜、金相显微镜、化学分析及硬度测定等方法对模具开裂原因进行分析,发现模具用材料有质量问题,材料的化学成分不均匀,组织呈带状分布以及碳化物液析及非金属夹杂不正常等因素,致使该模具产生附加内应力,当模具在冷热循环及机械循环的环境下服役时,在型腔表面的拐角处应力集中部位率先产生裂纹源,再加上型腔表面脱碳等缺陷降低材料的疲劳强度,使微裂纹得以迅速扩展,最终导致模具早期热机械疲劳失效.     

ZCuSn10Zn2离心浇铸产品缺陷的分析和消除

某ZCuSn10Zn2离心铸造产品粗加工后,经超声波探伤发现有疑似夹杂物超标缺陷。通过宏观检验、化学成分分析以及金相检验手段对缺陷性质和产生原因进行了分析。结果表明:该产品疑似夹杂物缺陷为组织偏析。最后采用热处理手段消除了偏析缺陷,并使产品的综合力学性能得到显著提升。     

TAll钛合金棒材特性对比研究

对两批TAll钛合金棒材超声检测特性、疲劳性能和金相组织等进行了对比研究.研究结果表明,钛合金的组织不均匀对其无损检测特性和疲劳行为有明显的影响.钛合金的组织不均匀导致了无损检测时杂波水平的升高,并使其疲劳性能下降.     

MB15镁合金模锻件纵梁低倍试样条状缺陷分析

某MB15变形镁合金模锻件纵梁低倍试样表面出现条状缺陷。通过断口分析、金相检验和能谱分析对条状缺陷的性质及其产生原因进行了探讨。结果表明:该缺陷的性质为偏析,其产生原因为锆元素偏聚,在模锻时沿零件变形方向纵向分布,低倍腐蚀后暴露出沿流线方向分布的缺陷形貌。     

TC11钛合金锻件中疑似夹杂物缺陷成因分析

某TC11钛合金锻件在铣切加工过程中发现了疑似夹杂物缺陷,采用微观组织形貌观察、微区成分测试对其进行了定性分析,并通过预制夹杂物缺陷熔炼验证试验,确定了该缺陷的形成原因。结果表明:该TC11钛合金锻件中的疑似夹杂物缺陷为铣切加工过程中嵌入产品表面的刀具掉落碎块,为铣切加工时瞬间进刀量过大造成铣刀刀尖崩裂所致。     

聚晶金刚石复合片缺陷分析、分类及表征方法的研究

聚晶金刚石复合片（PDC）是在高温高压下制备而成的。理论上希望聚晶金刚石层完全致密化，但实际生产过程中总不可避免的在金刚石层存在缺陷。结合生产实际和实验对聚晶金刚石复合片（PDC）中存在的缺陷进行了分析,认为PDC中的缺陷可分为宏观的不均匀缺陷和微观的不均匀缺陷。借助于不同的实验方法对PDC进行了分析，试图对PDC中存在的缺陷进行无损检测方法的研究,实验研究结果表明，对宏观的不均匀缺陷（明显的、隐含的）可以采用显微镜、A扫描、C扫描进行表征；对于微观的不均匀缺陷（内应力）可以通过X衍射法低角度区谱线斜率的变化进行表征．     

P110钢级石油套管管端分层原因分析

P110钢级石油套管调质热处理后出现管端分层缺陷。通过化学成分分析、金相检验、扫描电镜观察和能谱分析等方法,分析了该批套管分层的原因。结果表明:该套管分层缺陷为热轧过程中产生的沿晶裂纹,造成分层缺陷的根本原因为枝晶间的锰元素偏析。     

铸造钛合金补焊技术研究进展

铸造钛合金存在缺陷时可以通过补焊修复,在这过程中容易受到氢、氧、氮的影响而导致焊区出现裂纹、氧化、脆化等缺陷,由此影响到整个构件的整体性能,这都是由其自身的物理特性和化学特性所决定的。概述了铸造钛合金的补焊特性,并对补焊中常见的缺陷进行了分析;介绍了铸造钛合金补焊缺陷的检测方法,进而提出了控制补焊缺陷的有效防范措施;提出了补焊工艺参数的选择原则及注意事项;描述了各种铸造钛合金补焊方法的优缺点,并最终确定各补焊方法的选择原则及适用依据。随着钛合金铸件在航空、航天领域的广泛推广及应用,铸造钛合金补焊技术将成为其不断向前发展的一种不可或缺的制造工艺。     

钛合金损伤与预防的研究进展

对近年来钛合金的缺陷、损伤及其预防与控制技术进行总结与归纳.结果表明,钛合金的常见缺陷可从与熔炼工艺有关的缺陷、与其它工艺相关的缺陷以及与表面完整性相关的缺陷三个方面进行分析;钛合金Ti3Al(α2)相的析出具有力学行为相关性;钛合金表面的氧化污染区包括氧高度污染区、氧化膜区、氧高梯度扩散区和氧缓慢扩散区,富氧层具有明显的缺口效应;采用断口定量分析技术可反推钛合金构件疲劳应力,且误差较小.     

中厚钢板超声波探伤不合格原因分析

针对中厚钢板超声波探伤出现的两类典型缺陷,通过低倍检验和金相检验等手段,并结合实际探伤过程中缺陷的分布位置对探伤不合格的原因进行了分析。结果表明:点状密集型缺陷主要与连铸坯的中心偏析有关,侧边条型缺陷则主要来源于连铸坯的三角区裂纹或靠近三角区的中心裂纹,钢板体部的条型缺陷则是由连铸坯的中间裂纹造成的。     

集成计算材料工程在钛合金微观结构设计中应用的进展

基于集成计算材料工程的思想,结合CALPHAD、相场动力学模拟与关键的实验测量手段、以及钛合金中最新发现的非传统的固-固相变机制,和近来提出的伪调幅分解相变机制为钛合金微观结构设计提出了新的方向.这一机制首先被Ni和Khachaturyan提出并用来解释斜纹组织的形成,并被Fraser等人引入到钛合金体系,Banerjee和Wang等人通过实验和模拟证明了其正确性,这种新的转变路径为设计具有超细、超均匀α+β相微观结构新型钛合金提出了新的设计思路,并且有可能产生新的机械性能.另外,为了扩展制备超细、超均匀钛合金微观结构所需的温度及成分范围,基于存在的热力学数据库,Fraser等人提出了一种通过预先预相分离来产生成分和结构不均匀,进而改进钛合金微观结构的新方法,作者团队基于热力学数据库和相场动力学的计算机模拟证明了其存在.对集成计算材料工程方法在提高设计与选择具有超细、超均匀微观结构的钛合金的效率方面进行了评论总结,集成计算材料工程为钛合金的开发设计提供了新的思路.     

双壁结构铸件内部缺陷X射线检测定位方法研究

通过X射线检测对双壁结构铸件内部缺陷准确定位,进而根据透照结果对超标内部缺陷进行清除和修复,是钛合金铸件生产中需解决的技术难题之一。依据X射线检测投影规律分析了缺陷的投影特点,通过双壁结构铸件互成180°透照两次的结果,进行测量、比较内部缺陷到典型结构的距离大小,得出了缺陷的分布位置,进而在该底片上测量缺陷到第二典型结构特征的距离。结果表明,借助二维影像对双壁结构铸件进行缺陷定位,总结了内部缺陷两点定位法,并结合模拟缺陷验证了定位方法的有效性。该方法可操作性强,在某双壁结构铸件内部缺陷定位和清除中得到应用,提高了缺陷检测准确性。     

H13钢冲头模具断裂原因分析

通过宏观检验、断口分析、EDS线扫描分析、化学成分分析、金相检验及硬度测试等方法,对H13钢冲头模具的断裂原因进行了分析。结果表明:冲头在法兰定位芯根部的倒角圆弧半径小,应力集中系数较大,且冲头材料化学成分偏析严重、组织不均匀,导致裂纹在法兰根部萌生后得以迅速扩展,造成了冲头的早期脆断。最后根据失效原因提出了相对应的改进措施和建议。