CN113063801A - 一种钛合金粗晶组织缺陷检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钛合金粗晶组织缺陷检测方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、将钛合金件正常记为试样A，钛合金待检测件记为试样B；步骤2、对试样A和试样B做成分检测，若成分检测正常，则试样所用材料符合标准要求；若成分检测不正常，则试样所用材料存在问题，进入步骤3；步骤3、对比试样A和试样B的晶界α相，分析试样B的缺陷原因。解决了现有技术中存在的不能确认钛合金粗晶组织缺陷原因的问题。
Description
技术领域
本发明属于粗晶组织缺陷检测技术领域，涉及一种钛合金粗晶组织缺陷检测方法。
背景技术
钛合金是以钛元素为基础加入其他元素组成的合金。钛有两种同质异晶体：钛是同素异构体，熔点为1668℃，在低于882℃时呈密排六方晶格结构，称为α-钛；在882℃以上呈体心立方品格结构，称为β-钛。利用钛的上述两种结构的不同特点，添加适当的合金元素，使其相变温度及组分含量逐渐改变而得到不同组织的钛合金，钛合金大量应用于航空、航天、舰船、兵器以及化学工业等领域。钛和钛合金半成品和零件的低倍组织观察是其金相研究中必须又极为重要的阶段。检验和控制钛合金原材料的宏观组织质量是其中的关键因素。目前，钛合金锻件只能在后期解剖锻件的检验过程中才能发现锻件宏观组织异常，但是在锻造后才发现这种异常，就会造成锻件报废，并且很难辨别出该缺陷是钛合金原材料本身的材料缺陷遗传导致，还是锻造过程中才产生的。
发明内容
本发明的目的是提供一种钛合金粗晶组织缺陷检测方法，解决了现有技术中存在的不能确认钛合金粗晶组织缺陷原因的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种钛合金粗晶组织缺陷检测方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、将钛合金件正常记为试样A，钛合金待检测件记为试样B
步骤2、对试样A和试样B做成分检测，若成分检测正常，则试样所用材料符合标准要求；若成分检测不正常，则试样所用材料存在问题，进入步骤3；
步骤3、对比试样A和试样B的晶界α相，分析试样B的缺陷原因。
本发明的特点还在于：
步骤3具体按照以下实施：通过显微镜观察试样A和试样B的显微组织，使显示该部位原始β晶界上存在晶界α相，若试样A和试样B的显微组织相同，则证明试样B所用材料正常，若试样A和试样B的显微组织不同，且试样B的晶界α相趋于连续平直，局部存在并列组织，则试样B在加热保温过程中存在问题。
步骤3具体按照以下实施：通过测量仪检测试样B的初生α相含量，判断试样B的初生α相含量是否小于技术协议，若小于技术协议，则试样B在加热保温过程中存在问题；若符合技术协议，则证明试样B为正常。
技术协议是初生α相含量为10％～45％。
测量仪为MIAPS分析软件。
本发明的有益效果是：本发明一种钛合金粗晶组织缺陷检测方法，解决了现有技术中存在的不能确认钛合粗晶金组织缺陷原因的问题。方法简单，能够准确检测出钛合粗晶金组织缺陷原因，从而改进生产工艺，保证了钛合金生产的合格率。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种钛合金粗晶组织缺陷检测方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、将钛合金件正常记为试样A，钛合金待检测件记为试样B
步骤2、对试样A和试样B做成分检测，若成分检测正常，则试样所用材料符合标准要求；若成分检测不正常，则试样所用材料存在问题，进入步骤3；
步骤3、对比试样A和试样B的晶界α相，分析试样B的缺陷原因。
步骤3具体按照以下实施：通过显微镜观察试样A和试样B的显微组织，使显示该部位原始β晶界上存在晶界α相，若试样A和试样B的显微组织相同，则证明试样B所用材料正常，若试样A和试样B的显微组织不同，且试样B的晶界α相趋于连续平直，局部存在并列组织，则试样B在加热保温过程中存在问题。
步骤3具体按照以下实施：通过测量仪检测试样B的初生α相含量，判断试样B的初生α相含量是否小于技术协议，若小于技术协议，则试样B在加热保温过程中存在问题；若符合技术协议，则证明试样B为正常。技术协议是初生α相含量为10％～45％。测量仪为MIAPS分析软件。
实施例1
将钛合金件正常记为试样A，钛合金异常件记为试样B；对试样A和试样B做金相检测，若金相检测正常，则试样所用材料符合标准要求；若金相检测不正常，则试样所用材料存在问题，进入步骤3；金相检测如下表所示，
故障批原材料入厂复验和锻件出厂检验结果
使用图像分析软件(MIAPS分析软件)测量解剖件(锭节号1-1)的初生α相含量为10.28％，符合技术协议要求，同时测量同年生产的材料为TC25G，采用相似锻造工艺和相同热处理工艺的锻件，验收技术协议为S19.ST.156，出厂检验金相试样的初生α相含量，结果如表2所示。
其中技术协议规定锻件采用α+β两相区热模锻。锻件经热处理、粗加工和探伤检验合格后交付。其中热处理工艺为：920℃～970℃(允许在β转变温度以下20℃～70℃范围内调整)，根据毛坯厚度确定保温时间，空冷或以更快速度冷却；530℃～630℃，根据锻件毛坯厚度确定保温时间，空冷。生产现场实际采用β转变温度以下40℃热模锻；热处理固溶处理采用β转变温度以下30℃保温，时效处理温度较低。
表2同年生产相同热处理工艺TC25G锻件出厂检验金相试样的初生α相含量
分析表2数据可以发现：
a、锭节号1-1和1-2的锻件为同炉热处理，故障批解剖件(锭节号1-1)的初生α相含量处于正常初生α相含量范围，可以排除加热炉加热温度过高导致零件过热组织产生。
b、TC25G在该工艺热处理的锻件初生α相含量约为10％～20％，位于技术协议要求的下限(技术协议要求初生α相含量10％～45％)，可以推测锻件的固溶处理温度偏高；
经调查发现该零件热处理采用电炉加热，零件的加热时须将零件放置在炉温均匀区域内，由此可以推测零件局部粗晶组织缺陷是由于零件距离加热炉丝过近，导致零件局部过热产生过热组织。
本发明一种钛合金粗晶组织缺陷检测方法，解决了现有技术中存在的不能确认钛合粗晶金组织缺陷原因的问题。方法简单，能够准确检测出钛合粗晶金组织缺陷原因，从而改进生产工艺，保证了钛合金生产的合格率。
Claims (5)
1.一种钛合金粗晶组织缺陷检测方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1、将钛合金件正常记为试样A，钛合金待检测件记为试样B
步骤2、对试样A和试样B做成分检测，若成分检测正常，则试样所用材料符合标准要求；若成分检测不正常，则试样所用材料存在问题，进入步骤3；
步骤3、对比试样A和试样B的晶界α相，分析试样B的缺陷原因。
2.根据权利要求1所述的一种钛合金粗晶组织缺陷检测方法，其特征在于，所述步骤3具体按照以下实施：通过显微镜观察试样A和试样B的显微组织，使显示该部位原始β晶界上存在晶界α相，若试样A和试样B的显微组织相同，则证明试样B所用材料正常，若试样A和试样B的显微组织不同，且试样B的晶界α相趋于连续平直，局部存在并列组织，则试样B在加热保温过程中存在问题。
3.根据权利要求1所述的一种钛合金粗晶组织缺陷检测方法，其特征在于，所述步骤3具体按照以下实施：通过测量仪检测试样B的初生α相含量，判断试样B的初生α相含量是否小于技术协议，若小于技术协议，则试样B在加热保温过程中存在问题；若符合技术协议，则证明试样B为正常。
4.根据权利要求3所述的一种钛合金粗晶组织缺陷检测方法，其特征在于，所述技术协议是初生α相含量为10％～45％。
5.根据权利要求3所述的一种钛合金粗晶组织缺陷检测方法，其特征在于，所述测量仪为MIAPS分析软件。
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN102304633A (zh) * | 2011-08-29 | 2012-01-04 | 西部钛业有限责任公司 | 一种ta18钛合金铸锭的制造方法 |
| CN103048016A (zh) * | 2012-12-29 | 2013-04-17 | 上海华碧检测技术有限公司 | 一种医用金属接骨板质量的鉴定方法 |
| CN106167885A (zh) * | 2016-08-08 | 2016-11-30 | 武汉晶泰科技股份有限公司 | 金属材料内部微观缺陷的修复方法 |
| CN109446728A (zh) * | 2018-12-04 | 2019-03-08 | 燕山大学 | 近α钛合金低倍粗晶组织分布的预测方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102304633A (zh) * | 2011-08-29 | 2012-01-04 | 西部钛业有限责任公司 | 一种ta18钛合金铸锭的制造方法 |
| CN103048016A (zh) * | 2012-12-29 | 2013-04-17 | 上海华碧检测技术有限公司 | 一种医用金属接骨板质量的鉴定方法 |
| CN106167885A (zh) * | 2016-08-08 | 2016-11-30 | 武汉晶泰科技股份有限公司 | 金属材料内部微观缺陷的修复方法 |
| CN109446728A (zh) * | 2018-12-04 | 2019-03-08 | 燕山大学 | 近α钛合金低倍粗晶组织分布的预测方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| D. BHATTACHARYYA等: "Crystallographic and morphological relationships between β phase and the Widmanstatten and allotriomorphic α phase at special β grain boundaries in an α/β titanium alloy", 《ACTA MATERIALIA》, pages 6765 * |
| 吴晓东等: "TC11 钛合金零件组织缺陷分析", 《科学技术》, pages 115 * |
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