Titaanist sepiste, nagu titaanplokk ja titaanrõngas, vigade tuvastamise analüüs

Titaanisulamil on väike erikaal (umbes 4,5), kõrge sulamistemperatuur (umbes 1600 kraadi), hea plastilisus, kõrge eritugevus, tugev korrosioonikindlus ja see võib töötada pikka aega kõrgel temperatuuril (praegu termilise tugevusega titaani sulam on kasutatud 500 kraadi juures). Seetõttu on seda üha enam kasutatud lennukite ja lennukimootorite olulise kandeosana. Lisaks titaanisulamist sepistele on veel valandeid, plaate (näiteks lennukinahk), kinnitusvahendeid jne. Kaasaegsetes välismaistes lennukites kasutatava titaanisulami massisuhe on jõudnud umbes 30 protsendini, mis näitab, et titaanisulamil on lennundustööstuses lai väljavaade. Muidugi on titaanisulamitel ka järgmised puudused: näiteks suur deformatsioonikindlus, halb soojusjuhtivus, suur sälkude tundlikkus (umbes 1,5) ja mikrostruktuuri muutuste märkimisväärne mõju mehaanilistele omadustele, mis muudab sulatamise, sepistamise ja kuumutamise keeruliseks. ravi.

Seetõttu on väga oluline kasutada mittepurustavat katsetehnoloogiat, et tagada titaanisulamist toodete metallurgiline ja töötlemise kvaliteet. Järgnevalt tutvustatakse peamiselt defekte, mis võivad kergesti tekkida titaanist sepistatud esemete vigade tuvastamisel, näitekstitaanplokidja titaanist rõngad:

1. Eraldusviga

Välja arvatud eralduspunkt, titaanirikas segregatsioon ja riba Lisaks segregatsioonile on kõige ohtlikum interstitsiaalne tüüp Stabiilne segregatsioon (I tüüpi eraldamine), millega sageli kaasnevad väikesed augud ja praod, mis sisaldavad hapnikku, lämmastikku ja muid gaase ning on suhteliselt habras. Ja alumiiniumirikast tüüpi stabiilne segregatsioon (II tüüpi eraldamine), millega kaasnevad ka praod ja rabedus ning mis kujutab endast ohtlikke defekte.

2. Kaasamine

Enamik neist on kõrge sulamistemperatuuri ja suure tihedusega metallisulgud. Titaanisulami koostises olevad kõrge sulamistemperatuuri ja suure tihedusega elemendid ei ole täielikult sulanud ja jäetakse maatriksisse moodustuma (nt molübdeeni lisamine), samuti on sulatustoorainetes (eriti taaskasutatud materjalides) segatud karbiidist tööriistalaaste. või vale elektroodide keevitusprotsess (titaanisulami sulatamisel kasutatakse üldiselt tarbitavate elektroodide vaakum-ümbersulatamise meetodit), näiteks volframkaarkeevitus, jättes lisaks titaani lisamisele ka suure tihedusega lisandeid, nagu volframi lisamine jne.

Inklusioonide olemasolu võib kergesti kaasa tuua pragude tekkimise ja levimise, mistõttu need ei ole lubatud defektid (näiteks Nõukogude Liidu 1977. aasta andmetel suure tihedusega kandmisel läbimõõduga 0,3~ 0.5 mm, mis leiti titaanisulami röntgenülevaatusel, tuleb registreerida).

3. Jääkkahanemise õõnsus

Vaata näidet.

4. Auk

Augud ei pruugi eksisteerida üksikult, vaid võivad esineda ka mitmes tihedalt, mis kiirendab madala tsükli väsimuspragude kasvu ja põhjustab varajase väsimuse rikke.

5. Pragu

Peamiselt viitab pragude sepistamisele. Titaanisulami kõrge viskoossuse, halva voolavuse ja halva soojusjuhtivuse tõttu on sepis lihtne tekitada nihkeribasid (pingutusjooni) suure pinnahõõrdumise, ilmse sisedeformatsiooni ebaühtluse ning kõrge sise- ja välistemperatuuri tõttu. erinevus sepistamise deformatsiooniprotsessi ajal, mis rasketel juhtudel põhjustab pragunemist, ja selle orientatsioon on üldiselt maksimaalse deformatsioonipinge suunas.

6. Ülekuumenemine

Titaanisulami soojusjuhtivus on halb. Lisaks kuumtöötlemisel ebaõigest kuumutamisest põhjustatud sepistamise või tooraine ülekuumenemisele on kerge tekitada ülekuumenemist ka sepistamisprotsessi käigus deformatsiooni käigus tekkivast termilisest efektist, mille tulemusena muutub mikrostruktuur ja tekib ülekuumenenud Widmansteini struktuur. .

Titaanisulamil on suur deformatsioonikindlus ning halb soojusjuhtivus ja mikrostruktuuri muutus mõjutavad oluliselt mehaanilisi omadusi, mis muudab sulatamise, sepistamise ja kuumtöötlemise keeruliseks.