鈦棒和鈦合金是20世紀50年代出現(xiàn)的重要金屬結(jié)構(gòu)材料，其中TC4合金是國內(nèi)外應用.廣泛的a+β型鈦合金。因其比強度高、耐腐蝕性好、綜合性能優(yōu)異，被廣泛應用于航空航天、化工機械、制藥工程等行業(yè)。TC4合金的常見缺陷包括合金元素的偏析和夾雜、殘余鑄造組織、脆化層、氫脆、脆性和鍛造裂紋等。某公司在加工該產(chǎn)品時發(fā)現(xiàn)TC4鈦合金棒材表面有一條4.3mmX0.68mm的裂紋。為了分析缺陷產(chǎn)生的原因，避免類似缺陷的發(fā)生，鈦棒廠家采用多種理化檢驗方法對TC4鈦合金產(chǎn)品進行了分析。
TC4棒在改造成環(huán)的過程中，在950°C下加熱兩次，鍛造成餅料，餅料擴口成環(huán)料。缺陷可能是重整工藝不當造成的，也可能是夾雜物、偏析、氣孔等冶金缺陷。這可能是由后續(xù)重整過程中的冶金缺陷引起的。根據(jù)缺陷的左右特征，可以判斷該缺陷是由于冶煉過程中形成氧化海綿鈦，經(jīng)弱氧化熔化后形成低密度偏析缺陷區(qū)，海綿鈦經(jīng)嚴重氧化熔化后形成富氧夾雜物，屬于冶金缺陷。缺陷區(qū)域富氧中的碳和少量氮會增加硬度并變脆，有時會形成脆性相TAl。鈦棒廠家告訴你熱鍛過程中，這一區(qū)域的變形能力和變形協(xié)調(diào)能力很差，熔化形成的粗片狀A和亮塊狀很難破碎，組織容易出現(xiàn)粗大和易開裂，是對材料危害很大的缺陷。根據(jù)冶煉工藝，這樣的缺陷很容易出現(xiàn)在鑄錠底部。熔化起弧時，不穩(wěn)定的起弧電流容易導致底部擴散的海綿鈦氧化熔化不充分，形成夾雜物和偏析區(qū)域，探傷時不易發(fā)現(xiàn)。為了防止這種缺陷對產(chǎn)品造成傷害，鈦棒廠家告訴你鋼錠底部應鋸掉公稱直徑的6% ~ 8%。