أسباب عيوب الخطوط السوداء في عملية لف قضبان التيتانيوم TC4

TC4 (Ti-6Al-4V) عبارة عن سبيكة تيتانيوم a+/3 ثنائية الطور ذات أداء شامل جيد، ويمكن أن تصل درجة حرارة الخدمة إلى 450، والتي تستخدم على نطاق واسع في الأجزاء الهيكلية المهمة من صناعة الطيران، مثل شفرات الأجنحة وأقراص محركات الطائرات. نظرًا لأن شريط التيتانيوم TC4 عبارة عن سبيكة تيتانيوم ثنائية الطور، إذا لم يكن تكوين المنطقة الدقيقة موحدًا، فسوف يتسبب حتمًا في حدوث تشوهات في التنظيم الكلي والتنظيم الدقيق، مما سيؤدي إلى اختلافات كبيرة في صلابة غير الطبيعية المنطقة والمنطقة العادية، بحيث تكون المادة في الأداء العام للأداء غير متساو، وفي نهاية المطاف تنبت مصادر صدع التعب، مما يجلب خطرًا محتملاً كبيرًا على سلامة استخدام الأجزاء، فضلاً عن تقليل عمر خدمة السبائك. . من أجل التحديد الدقيق لنوع العيوب في عيوب الخط الأسود الموجودة في منتج قضبان سبائك التيتانيوم TC4 أثناء فحص التكبير المنخفض، تم استخدام مجهر معدني لمراقبة البنية المجهرية وتحديد المناطق غير الطبيعية في التنظيم المعدني؛ تم استخدام المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) لتحليل مناطق الخطوط السوداء مثل عيوب الترسيب الكيميائي الغنية بالموليبدينوم والفقيرة بالألمنيوم؛ وتم إجراء اختبار الصلابة الدقيقة لتحديد أن الترسيب التركيبي في مناطق الخط الأسود كان هطولًا غير هشًا. تظهر نتائج الاختبار أنه وفقا للطريقة المذكورة أعلاه يمكن تحديد الفصل التركيبي لسبائك التيتانيوم TC4 بشكل فعال ونوعه؛ وقرر أن هذا النوع من الخلل لا يؤثر على استخدام الختان الذي يمكن استئصاله. يمكن تقليل هذه العيوب أو إزالتها عن طريق التحكم في اختيار المواد الخام لسبائك سبائك التيتانيوم، وعملية تحضير الخلط والقطب الكهربائي، والجهد والتيار في عملية الصهر. يمكن تقسيم فصل سبائك التيتانيوم، وفقًا لموقع الفصل والمنطقة الطبيعية لصلابة تصنيف الفرق العالي والمنخفض، إلى فصل صلب (صلابة أعلى من المنطقة العادية، والمعروف أيضًا باسم الفصل الهش) وفصل ناعم (الصلابة هي أقل من المنطقة العادية، والمعروفة أيضًا بالفصل غير الهش) فئتين. إذا كان هناك فقط فصل غير هش في المنتج، وكان الأداء يلبي متطلبات معيار المنتج، فلا يزال من الممكن تسليم الاستئصال العام لفصل المنتج للاستخدام؛ لا يُسمح بإزالة الفصل الهش من التسليم، ويجب إلغاء الدفعة بأكملها. يناقش المؤلف طريقة التحليل وتحديد الفصل غير الهش الذي تمت مواجهته في فصل قضبان سبائك التيتانيوم TC4، بهدف توفير مرجع لفحص المنتج لتحسين جودة المنتج.

أ. عند الاكتشاف البصري لعيوب الخط الأسود لشريط التيتانيوم TC4، باستخدام المجهر المعدني لمراقبة بنيته المجهرية، لا تختلف المنطقة المعيبة كثيرًا عن المنطقة الطبيعية، ولا يمكن تحديد نوع العيوب؛ مزيد من الفحص المجهري الإلكتروني على المنطقة المعيبة لتحليل التركيب الكيميائي لشريط التيتانيوم، والمنطقة المعيبة لنقطة المراقبة الغنية بالألمنيوم للعناصر الكيميائية للفصل؛ ويتم دمجها في النهاية مع اختبار الصلابة الدقيقة لتحديد نوع الفصل للفصل غير الهش الغني بالألومنيوم لقضيب التيتانيوم TC4؛ الفصل الهش وأخيرًا تم دمجها مع اختبار الصلابة الدقيقة لتحديد نوع الفصل الذي تمت مواجهته في فصل شريط التيتانيوم TC4. الفصل الهش من خلال مراقبة البنية المجهرية، وتحليل تكوين المنطقة الدقيقة والطريقة المدمجة لاختبار الصلابة الدقيقة، يمكن تحديد فصل تكوين سبائك التيتانيوم TC4 وأنواعه بشكل فعال.
ب. الفصل في شريط سبائك التيتانيوم TC4 هو فصل غير هش للألمنيوم الغني والألومنيوم الفقير، والذي لا يؤثر على الاستخدام، ويمكن تسليمه بعد الختان؛ يمكن تقليل هذه العيوب أو إزالتها عن طريق التحكم في اختيار المواد الخام، ومعلمات الخلط وإعداد القطب الكهربائي، والجهد والتيار في عملية الصهر.