影響鈦合金鍛件、鈦鍛件探傷的6要素
鈦合金比重小（約4.5）、熔點(diǎn)高（1600℃左右）、塑性好，具有比強(qiáng)度高、耐蝕性強(qiáng)，能在高溫下長(zhǎng)期工作（目前熱強(qiáng)鈦合金已用于500℃）等優(yōu)點(diǎn)，因而已經(jīng)越來(lái)越多地用作飛機(jī)和飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的重要承載部件，除了鈦合金材料的鍛件外，還有鑄件、板材（如飛機(jī)蒙皮）、緊固件等等?，F(xiàn)代國(guó)外飛機(jī)上采用鈦合金的重量比已經(jīng)達(dá)到30%左右，可見(jiàn)鈦合金在航空工業(yè)上的應(yīng)用有著廣闊的前途。當(dāng)然，鈦合金也存在如下缺點(diǎn)：例如變形抗力大、導(dǎo)熱性差、缺口敏感性較大（1.5左右）、顯微組織的變化對(duì)機(jī)械性能影響較顯著等，從而導(dǎo)致在冶煉、鍛造加工和熱處理時(shí)的復(fù)雜性。因此，采用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)以保證鈦合金制品的冶金和加工質(zhì)量，就是一個(gè)很重要的課題。以下主要介紹鈦合金鍛件探傷中易出現(xiàn)的缺陷： 1、偏析型缺陷 除了β偏析、β斑、富鈦偏析及條狀α偏析外，最危險(xiǎn)的是間隙型α穩(wěn)定偏析（I型α偏析），其周圍常伴有細(xì)小的孔洞、裂紋，含有氧、氮等氣體，脆性較大。還有富鋁型α穩(wěn)定偏析（II型α偏析），也因伴有裂紋并有脆性而構(gòu)成危險(xiǎn)性缺陷。 2、夾雜物 多是高熔點(diǎn)、高密度的金屬夾雜物。由鈦合金成分中高熔點(diǎn)、高密度元素未充分熔化留在基體中形成（例如鉬夾雜），也有混在冶煉原材料（特別是回收材料）中的硬質(zhì)合金刀具崩屑或不適當(dāng)?shù)碾姌O焊接工藝（鈦合金的冶煉一般采用真空自耗電極重熔法），例如鎢極電弧焊，留下的高密度夾雜物，如鎢夾雜，此外還有鈦化物夾雜等。 夾雜物的存在容易導(dǎo)致裂紋的發(fā)生與擴(kuò)展，因此是不允許存在的缺陷（例如蘇聯(lián)1977年的資料中規(guī)定，鈦合金X射線照相檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)直徑0.3~0.5mm的高密度夾雜物就必須予以記錄）。 3、殘余縮孔 4、孔洞 孔洞不一定單個(gè)存在，也可能呈多個(gè)密集存在，會(huì)使低周疲勞裂紋擴(kuò)展速度加快，造成提前疲勞破壞。 5、裂紋 主要指鍛造裂紋。鈦合金的粘性大，流動(dòng)性差，加上導(dǎo)熱性不好，因而在鍛造變形過(guò)程中，由于表面摩擦力大，內(nèi)部變形不均勻性明顯以及內(nèi)外溫差大等，容易在鍛件內(nèi)部產(chǎn)生剪切帶（應(yīng)變線），嚴(yán)重時(shí)即導(dǎo)致開(kāi)裂，其取向一般沿最大變形應(yīng)力方向。 6、過(guò)熱 鈦合金的導(dǎo)熱性較差，在熱加工過(guò)程中除了加熱不當(dāng)造成鍛件或原材料過(guò)熱外，在鍛造過(guò)程中還容易因?yàn)樽冃螘r(shí)的熱效應(yīng)造成過(guò)熱，引起顯微組織變化，產(chǎn)生過(guò)熱魏氏組織。 |