TA18钛合金管冷轧开裂原因分析_第1页
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文档简介

TA18 Ti 3Al 2 5V 钛合金是从 TC4 Ti 6Al 4V 钛合金演变 而来的低铝当量近 型的 型钛合金 它不仅具有良好的室温 高温力学性能和耐腐蚀性能 而且具有优异的冷 热加工工艺塑性 成形性 焊接性能和抗腐蚀性能等 TA18 钛合金管材广泛应用于飞 机发动机液压和燃油管路系统 自行车三角架和手把 高尔夫球杆 钓鱼竿 石油钻井用套管及热交换器管等 某批 TA18 钛合金管材在从断面 70mm 8mm 冷轧至 55mm 6mm 的过程中出现大量的开裂 宏观观察裂纹沿着管体纵向 局部分布 管体表面没有明显划伤的痕迹 裂纹穿透了管壁 形成穿 透型裂纹 导致该批管材 60 报废 为了查明该 TA18 合金管材冷轧 开裂原因 在典型的开裂部位和正常部位上取样 分析化学成分 显 微组织 断口形貌和组织的显微硬度 并对开裂原因进行分析研究 在断口开裂部位和正常部位分别取样 3 个 采用 ICP 全谱直读光 谱仪和 TC 600 氧氮分析仪测定其化学成分 在开裂部位以及正常部 位分别取纵向和横向金相试样 侵蚀剂 体积比 为 氢氟酸 硝酸 水 1 4 45 采用 LeicaMM 6 型光学显微镜观察其微观组织 在开 裂部位取样 在 JEOLJSM 5610LV 扫描电子显微镜观察开裂断面的表 面形貌 在开裂部位和正常部位分别取金相试样 3 个 利用 HMV 2T 岛津显微硬度计在金相试样上测试均匀 5 点处硬度 测试条件为 9 8N 30s TA18 钛合金管材冷轧开裂部位和正常部位的成分分析中发现了 Fe 元素含量的超标和 O 元素含量接近标准上限 显微组织检验发现 正常部位的组织为等轴组织 开裂部位的横向组织中 相弥散分布 在 相中 纵向组织中发现晶粒粗大 有向魏氏组织转变的倾向 显微镜观察开裂断面为沿晶脆性断裂 硬度检验结果显示开裂部位的 维氏硬度平均值比正常部位的高出 15 试验结果表明 TA18 钛合金在熔炼过程中添加铁钉 它在混布 料过程中未能均匀分布 造成电极中的 Fe 含量不均匀 最终导致熔 炼铸锭中 Fe 的局部偏析 由于 Fe 偏析 将导致该区域内的显微硬度 值比基体偏高 15 左右 形成硬化块 它是导致其后续的冷轧管材开 裂的主要原因 为了验证分析问题的准确性 随后在 TA18 合金配料中将铁钉改 为 TiFe 和 VA
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