厂家分析钛合金棒等钛合金材料锻造缺陷产生的原因

     钛棒及钛合金是20世纪50年代兴起的一种重要金属结构材料，其中TC4合金是国内外应用广泛的a+卢型钛合金，由于它具有比强度高、耐腐蚀性好和综合性能优越等特点，在航空航天、化工机械、医药工程等行业得到广泛应用。钛棒厂家TC4合金常见的缺陷有合金元素的偏析和夹杂物、铸造组织的残留、脆化层、氢脆以及脆性和锻造裂纹等。

　　某单位在对TC4钛合金棒料加工的产品进行机加工时发现在其表面上有一处4.3mmX0.68mm左右的裂纹，为分析该缺陷产生的原因，避免类似缺陷的发生，采用各种理化检验手段对该TC4钛合金产品进行了分析。

　　TC4钛棒改锻环件工艺是在950°C两火次加热，锻造成饼材，饼材扩口成环材，其缺陷的产生有可能是因为改锻工艺不当造成开裂，也有可能是棒材本身存在着冶金缺陷如夹杂、偏析、气孔等，而在随后的改锻过程中由冶金缺陷造成开裂。

　　通过理论计算，得出此套电脑横机天桥专用夹具的设计是完全符合理论设计要求的。于是笔者制造出了此套夹具的实物，并将其安装到Vcentei-70高精度数控加工中心的工作台上进行实际加工验证。然后将加工出来的横机天桥零件成品放到三坐标测量机中进行精度测量，得出其两夹角的角度误差在0.2°～0.6°范围内，符合技术要求。由于这套夹具可以非常方便快速地实现天桥零件的加工定位，而不需要再通过其他方式找正，因此适合天桥零件的大批量生产。

　　综合缺陷的左、右特征可以判断此缺陷是由于氧化的海绵钛在熔炼过程中形成的，海绵钛微弱氧化熔化后形成低密度偏析缺陷区，海绵钛严重氧化熔化后形成富氧的夹杂，此缺陷是冶金缺陷。缺陷区富氧含碳和少量氮会使此区域硬度增高和变脆，有时还会形成脆性相T^Al，在热锻造过程中，此区域变形能力和变形协调能力都很差，熔炼形成的粗大的片状a和亮块很难破碎，组织易表现为粗大，也易产生裂纹，是对材料危害比较大的缺陷。

　　根据熔炼工艺，此类缺陷容易在铸锭的底部出现，熔化起弧时，起弧电流不稳定容易使底部铺撒的海绵钛氧化和熔化的不充分，形成夹杂和偏析区，探伤时不易发现。为了防止此缺陷给产品带来的危害，铸锭的底部应锯切掉名义直径6%～8%的长度。