Дефекты в виде черных полос при прокатке титановых прутков Gr5

Титановый сплав Gr5 является наиболее широко используемым + титановый сплав с отличными характеристиками, служащий ключевым конструкционным материалом в различных областях. Дефекты в виде черных полос, как правило, возникают в процессе прокатки прутка, ухудшая качество поверхности, вызывая неоднородность микроструктуры и свойств, а также снижая уровень квалификации продукции и безопасность эксплуатации.

 

 

(1) Разделение состава слитка

Неравномерная диффузия легирующих элементов приводит к локальному обогащению -фазостабилизирующих элементов и недостаточности -фазостабилизирующих элементов. Он образует полосы сегрегации, которые после прокатки превращаются в черные полосы из-за различий в микроструктуре и твердости.

 

Примеси, такие как Fe, Si и C, внесенные с сырьем или при плавке, сегрегируются на границах зерен. После прокатки он образует прерывистые или сплошные черные полосы, а в тяжелых случаях могут возникать микротрещины.

 

Недостаточная затвердевающая подача приводит к внутренним дефектам. Он сохраняет микроструктурные различия после прокатки и проявляется в виде черных полос после окисления и коррозии.

 

(2) Несоответствующий процесс прокатки

Чрезмерно высокая температура вызывает укрупнение зерен и ослабление границ зерен; слишком низкая температура приводит к плохой пластичности и высокой стойкости к деформации, что делает поверхность склонной к образованию микротрещин и складок, которые после окисления превращаются в черные полосы.

 

Необоснованный профиль валков и большая разница скоростей приводят к асинхронной деформации, создавая напряжение сдвига на поверхности и вызывая микроструктурные искажения и микротрещины, которые после окисления и коррозии проявляются в виде черных полос.

 

Недостаточная смазка и загрязненная эмульсия могут привести к налипанию алюминия-и царапинам; не полностью удаленные оксидные чешуйки вдавливаются в поверхность, образуя черные полосы.

 

Неравномерная скорость охлаждения приводит к асинхронной трансформации микроструктуры, образуя полосы микроструктурных различий, которые после травления или термообработки проявляются в виде черных полос.

 

(3) Загрязнение поверхности и реакция среды

Испорченная или плохо отфильтрованная эмульсия сохраняет титановую стружку и масляные пятна, которые при высоких температурах обугливаются, образуя трудно-удаляемые-черные полосы.

Высоко-окисление приводит к неравномерному образованию оксидных отложений; локальное пере-травление или недостаточное травление приводит к разнице в цвете; неполная нейтрализация вызывает местную коррозию и почернение.

 

(4) Дефекты оборудования и инструментов.

Изношенные,-застрявшие или треснутые ролики из титана оставляют на поверхности прутка периодические черные полосы.

Несоосные направляющие и неровные рольганги царапают или сгибают поверхность прутка, а поврежденные участки чернеют после окисления и коррозии.

Высокая вибрация оборудования приводит к нестабильному качению, усугубляя композиционную и микроструктурную неоднородность поверхности и образуя черные полосы.

 

 

(1) Визуальный и машинный осмотр поверхности

Проверка при достаточном освещении: Черные полосы представляют собой непрерывные или прерывистые темные полосы вдоль направления прокатки с четкими границами и без видимых неровностей. Низкая стоимость и интуитивно понятный подход, но низкая эффективность и легко не заметить мелкие дефекты.

 

Камеры с линейной матрицей и многоугольные источники света используются для получения изображений прутков на 360 градусов. Черные полосы идентифицируются посредством сравнения оттенков серого, трехмерного облака точек и других алгоритмов, что позволяет измерять размеры, позиционировать и классифицировать. Эффективность в 5–10 раз выше, чем при ручной работе, что подходит для онлайн-проверки партий.

 

(2) Не-неразрушающий контроль

• Ультразвуковой контроль

Ультразвуковые волны отражаются или затухают на границах дефектов, а местоположение и глубина дефекта определяются на основе форм сигналов.

Обнаруживает внутреннюю сегрегацию, пористость и микротрещины и может обнаруживать вблизи-поверхностные дефекты глубиной менее 1 мм.

• Вихретоковое тестирование

Композиционные и микроструктурные неоднородности изменяют вихретоковое сопротивление, а дефекты выявляются по аномальным сигналам.

Быстро фильтрует поверхностные и при-черные полосы глубиной менее 0,5 мм и отличает сегрегацию от механических повреждений.

• Пенетрантное тестирование

Пенетрант проникает в открытые дефекты и становится видимым после проявления.

Определяет, сопровождаются ли черные полосы открытыми дефектами, такими как микротрещины и складки, в основном используется для окончательной проверки готовой продукции.

 

 

(1) Предотвращение и контроль источников

Выбирайте губчатый титан высокой-чистоты и высококачественную-алюминиевую-лигатуру ванадия; точно дозируйте и многоэтапно-смешивайте материалы, чтобы контролировать погрешность состава в пределах ±0,1%. Внедрить трехкратную-дуговую плавку расходуемых материалов в вакууме и оптимизировать процесс в сочетании с гомогенизационным отжигом для уменьшения сегрегации; проводить дефектоскопию слитков, а неквалифицированные заготовки к использованию запрещаются.

 

(2) Оптимизация процесса

Используйте секционный режим нагрева, чтобы контролировать скорость нагрева и разницу температур, предотвращая перегрев и возгорание. Обеспечить температуру финишной прокатки и разумно распределить деформации при прокатке; Своевременно обслуживайте оборудование, оптимизируйте смазку и удаление накипи. Равномерно охладите после прокатки и отожгите готовые изделия для снятия напряжений, гомогенизации микроструктуры и уменьшения черных полос.

 

(3) Терминальное лечение

Примените полный процесс очистки, включающий щелочную промывку, травление, нейтрализацию и промывку чистой водой для удаления масляных пятен и оксидных отложений и предотвращения остатков коррозии.

 

онлайн-проверка с использованием машинного зрения + вихретоковый контроль и ручной визуальный контроль + ультразвуковой контроль отбора проб перед складированием готовой продукции для обеспечения полной квалификации.

 

Прутки с небольшими сегрегационными черными прожилками можно использовать после токарной обработки и полировки; прутки с хрупкими сегрегациями, примесями и микротрещинами сразу утилизируются без понижения качества.

 

 

Для получения более подробной информации о титановых стержнях Gr5 обращайтесь в любое время:Sam.Rui@bjrh-titanium.com.