Дефекти чорної смуги в прокатці титанового прутка Gr5

Титановий сплав Gr5 є найбільш широко використовуваним + титановим сплавом із чудовими характеристиками, який є ключовим конструкційним матеріалом у різних областях. Дефекти з чорними смугами, як правило, виникають під час процесу прокатки прутка, погіршуючи якість поверхні, викликаючи неоднорідну мікроструктуру та властивості, а також знижуючи рівень кваліфікації продукту та безпеку обслуговування.

 

 

(1) Сегрегація складу зливка

Нерівномірна дифузія легуючих елементів призводить до локального збагачення -фазостабілізуючих елементів і недостатнього -фазостабілізуючого елемента. Він утворює сегрегаційні смуги, які після прокатки перетворюються на чорні смуги через відмінності в мікроструктурі та твердості.

 

Домішки, такі як Fe, Si та C, що вводяться сировиною або плавкою, відокремлюються на границях зерен. Після скочування утворює безперервні або безперервні чорні смуги, а в серйозних випадках можуть з’явитися мікротріщини.

 

Недостатня подача затвердіння призводить до внутрішніх дефектів. Він зберігає мікроструктурні відмінності після прокатки та з’являється у вигляді чорних смуг після окислення та корозії.

 

(2) Невідповідний процес прокатки

Надмірно висока температура викликає укрупнення зерна та ослаблення меж зерен; надмірно низька температура призводить до поганої пластичності та високої стійкості до деформації, що робить поверхню схильною до мікротріщин і складок, які після окислення перетворюються на чорні смуги.

 

Невиправданий профіль валків і велика різниця в швидкості призводять до асинхронної деформації, створюючи напругу зсуву на поверхні та викликаючи мікроструктурні спотворення та мікротріщини, які представляють собою чорні смуги після окислення та корозії.

 

Недостатнє змащення та забруднена емульсія спричиняють-налипання та подряпини алюмінію; не повністю видалені лусочки оксиду вдавлюються в поверхню, утворюючи чорні смуги.

 

Нерівномірна швидкість охолодження призводить до асинхронної трансформації мікроструктури, утворюючи смуги мікроструктурної різниці, які з’являються як чорні смуги після травлення або термічної обробки.

 

(3) Поверхневе забруднення та реакція середовища

Зіпсована або погано відфільтрована емульсія зберігає шматки титану та масляні плями, які карбонізуються під час високих температур, утворюючи чорні смуги, які важко-{1}}очистити.

Високо{0}}температурне окислення спричиняє нерівномірні окалини; локальне надмірне-травлення або недостатнє травлення призводить до різниці кольорів; неповна нейтралізація викликає локальну корозію і почорніння.

 

(4) Дефекти обладнання та інструментів

На зношених, титанових-застряглих або тріснутих рулонах на поверхні прутка виникають періодичні чорні смуги.

Невідповідні напрямні та нерівні роликові столи дряпають або згинають поверхню бруска, а пошкоджені ділянки чорніють після окислення та корозії.

Висока вібрація обладнання призводить до нестабільного кочення, посилюючи композиційну та мікроструктурну неоднорідність поверхні та утворюючи чорні смуги.

 

 

(1) Огляд поверхні візуальним та машинним баченням

Перевірка при достатньому освітленні: чорні смуги — це безперервні або переривчасті темні смуги вздовж напрямку кочення з чіткими межами та без очевидних нерівностей. Низька вартість та інтуїтивно зрозумілий, але низька ефективність і легкі невидимі дефекти.

 

Лінійні камери та багато{0}}кутові джерела світла використовуються для 360-градусного зображення смуг. Чорні смуги ідентифікуються за допомогою порівняння відтінків сірого, 3D-хмари точок та інших алгоритмів, що дозволяє вимірювати розмір, позиціонувати та класифікувати. Ефективність у 5–10 разів перевищує ефективність ручної роботи, придатна для пакетної онлайн-інспекції.

 

(2) Не-руйнівний контроль

• Ультразвуковий контроль

Ультразвукові хвилі відбиваються або послаблюються на поверхні розділу дефектів, а розташування та глибина дефекту визначаються на основі форм хвилі.

Виявляє внутрішню сегрегацію, пористість і мікротріщини та може знаходити біля-поверхневих дефектів глибиною менше 1 мм.

• Випробування вихровими струмами

Композиційна та мікроструктурна неоднорідність змінює імпеданс вихрових струмів, а дефекти ідентифікуються через аномальні сигнали.

Швидко відсіює поверхневі та-приповерхневі чорні смуги глибиною менше 0,5 мм і відрізняє виділення від механічних пошкоджень.

• Тест на проникнення

Пенетрант проникає у відкриті дефекти і стає видимим після розвитку.

Визначає, чи супроводжуються чорні смуги відкритими дефектами, такими як мікротріщини та складки, що в основному використовується для остаточної перевірки готового продукту.

 

 

(1) Запобігання джерелу та контроль

Виберіть губчатий титан високої-чистості та високоякісну{1}}алюмінієву{2}}ванадієву лигатуру; точні пропорції та багато{3}}етапне змішування матеріалів для контролю похибки складу в межах ±0,1%. Використовуйте три-разове дугове плавлення витратних матеріалів у вакуумі та оптимізуйте процес у поєднанні з гомогенізаційним відпалом для зменшення сегрегації; проводити дефектоскопію злитків, а некваліфіковані заготовки використовувати заборонено.

 

(2) Оптимізація процесу

Використовуйте секційний режим нагрівання, щоб контролювати швидкість нагріву та різницю температур, запобігаючи перегріву та горінню. Забезпечувати температуру чистової прокатки і обґрунтовано розподіляти деформації при прокатці; своєчасно обслуговуйте обладнання та оптимізуйте змащення та видалення накипу. Рівномірно охолодіть після прокатки та відпаліть готові вироби, щоб зняти стрес, гомогенізувати мікроструктуру та зменшити чорні смуги.

 

(3) Термінальне лікування

Використовуйте повний процес очищення лужного промивання, травлення, нейтралізації та промивання чистою водою, щоб видалити масляні плями та окалину та запобігти залишкам корозії.

 

онлайн-скринінг з машинним зором + вихрові струми та ручний візуальний огляд + ультразвукове тестування зразків перед складуванням готової продукції для забезпечення повної кваліфікації.

 

Бруски з невеликими розлучними чорними смугами можна використовувати після точіння та полірування; бруски з крихкими виділеннями, домішками та мікротріщинами безпосередньо зламуються без зниження якості.

 

 

Щоб дізнатися більше про титанові злитки Gr5, зв’яжіться в будь-який час:Sam.Rui@bjrh-titanium.com.