Defekty čierneho pruhu pri valcovaní titánovej tyče Gr5

Gr5 titánová zliatina je najpoužívanejšia + titánová zliatina s vynikajúcim výkonom, ktorá slúži ako kľúčový konštrukčný materiál v rôznych oblastiach. Počas procesu valcovania tyče sa zvyčajne vyskytujú chyby s čiernymi pruhmi, ktoré zhoršujú kvalitu povrchu, spôsobujú nehomogénnu mikroštruktúru a vlastnosti a znižujú mieru kvalifikácie produktu a bezpečnosť prevádzky.

 

 

(1) Oddelenie zloženia ingotov

Nerovnomerná difúzia legujúcich prvkov vedie k lokálnemu obohateniu -prvkov stabilizujúcich fázu a nedostatočnému -prvkom stabilizujúcim fázu. Vytvára segregačné pásy, ktoré sa po valcovaní rozvinú do čiernych pruhov v dôsledku rozdielov v mikroštruktúre a tvrdosti.

 

Nečistoty ako Fe, Si a C vnesené surovinami alebo tavením segregujú na hraniciach zŕn. Po valcovaní vytvára nesúvislé alebo súvislé čierne pruhy a v závažných prípadoch sa môžu vyskytnúť mikrotrhliny.

 

Nedostatočné podávanie tuhnutia má za následok vnútorné defekty. Po valcovaní si zachováva mikroštrukturálne rozdiely a po oxidácii a korózii sa javí ako čierne pruhy.

 

(2) Nezhodný proces valcovania

Príliš vysoká teplota spôsobuje hrubnutie zŕn a oslabenie hraníc zŕn; príliš nízka teplota má za následok zlú plasticitu a vysokú odolnosť proti deformácii, vďaka čomu je povrch náchylný na mikrotrhlinky a záhyby, ktoré sa po oxidácii zmenia na čierne pruhy.

 

Neprimeraný profil valcovania a veľký rozdiel v rýchlosti vedú k asynchrónnej deformácii, vytvárajúcej šmykové napätie na povrchu a vyvolávajúce mikroštrukturálne skreslenie a mikrotrhliny, ktoré sa prejavujú ako čierne pruhy po oxidácii a korózii.

 

Nedostatočné mazanie a kontaminovaná emulzia majú tendenciu spôsobiť naberanie- hliníka a škrabance; neúplne odstránené oxidové šupiny sa vtláčajú do povrchu a vytvárajú čierne pruhy.

 

Nerovnomerná rýchlosť ochladzovania vedie k asynchrónnej transformácii mikroštruktúry, pričom sa vytvárajú pásy mikroštruktúrnych rozdielov, ktoré sa po morení alebo tepelnom spracovaní javia ako čierne pruhy.

 

(3) Povrchová kontaminácia a stredná reakcia

Znehodnotená alebo zle prefiltrovaná emulzia zadržiava titánové úlomky a olejové škvrny, ktoré pri vysokých teplotách karbonizujú a vytvárajú ťažko{0}}-čisté čierne pruhy.

Vysokoteplotná oxidácia spôsobuje nerovnomerné usadeniny oxidu; miestne nadmerné{1}}leptanie alebo nedostatočné morenie vedie k farebným rozdielom; neúplná neutralizácia spúšťa lokálnu koróziu a sčernenie.

 

(4) Chyby zariadenia a nástrojov

Opotrebované, titánové-zlepené alebo popraskané kotúče vytvárajú na povrchu tyče pravidelné čierne pruhy.

Nesprávne zarovnané vodidlá a nerovné valčekové stoly poškriabajú alebo prehýbajú povrch tyče a poškodené miesta po oxidácii a korózii sčernejú.

Vysoká vibrácia zariadenia vedie k nestabilnému odvaľovaniu, zhoršuje kompozičnú a mikroštrukturálnu nehomogenitu povrchu a vytvára čierne pruhy.

 

 

(1) Vizuálna a strojová kontrola povrchu

Kontrola pri dostatočnom svetle: Čierne pruhy sú súvislé alebo nesúvislé tmavé pruhy pozdĺž smeru valcovania, s jasnými hranicami a bez zjavných nerovností. Nízke náklady a intuitívne, ale nízka účinnosť a ľahké prehliadnutie jemných defektov.

 

Kamery s lineárnym poľom a viac{0}}uhlové svetelné zdroje sú prispôsobené na 360-stupňové zobrazovanie pruhov. Čierne pruhy sú identifikované porovnaním odtieňov sivej, 3D mračna bodov a inými algoritmami, ktoré umožňujú meranie veľkosti, umiestnenie a klasifikáciu. Účinnosť je 5–10-krát vyššia ako pri ručnej práci, vhodná na kontrolu šarží online.

 

(2) Ne-deštruktívne testovanie

• Ultrazvukové testovanie

Ultrazvukové vlny sa odrážajú alebo zoslabujú na rozhraniach defektov a umiestnenie defektu a hĺbka sú určené na základe kriviek.

Detekuje vnútornú segregáciu, pórovitosť a mikrotrhlinky a dokáže nájsť blízko{0}} povrchové chyby s hĺbkou menšou ako 1 mm.

• Testovanie vírivými prúdmi

Nehomogenita zloženia a mikroštruktúry mení impedanciu vírivých prúdov a defekty sa identifikujú prostredníctvom abnormálnych signálov.

Rýchlo odstraňuje čierne pruhy na povrchu a blízko{0}}povrchu s hĺbkou menšou ako 0,5 mm a rozlišuje segregáciu od mechanického poškodenia.

• Penetračné testovanie

Penetrant presakuje do otvorených defektov a po vyvinutí sa stáva viditeľným.

Posudzuje, či sú čierne pruhy sprevádzané otvorenými defektmi, ako sú mikrotrhlinky a záhyby, väčšinou používané na kontrolu finálneho hotového výrobku.

 

 

(1) Prevencia a kontrola zdrojov

Vyberte si vysoko-titánovú špongiu a vysokokvalitnú-hliníkovú-zliatinu vanádu; presné pomerné a viacstupňové miešanie materiálov{3} na kontrolu chyby zloženia v rozmedzí ±0,1 %. Prijať trojnásobné- vákuové tavenie spotrebného materiálu oblúkom a optimalizovať proces v kombinácii s homogenizačným žíhaním na zníženie segregácie; vykonávať detekciu chýb na ingotoch a používanie nekvalifikovaných polotovarov je zakázané.

 

(2) Optimalizácia procesu

Prijmite režim sekčného vykurovania na ovládanie rýchlosti ohrevu a teplotného rozdielu, čím sa zabráni prehriatiu a spáleniu. Zabezpečte konečnú teplotu valcovania a primerane prideľte deformáciu počas valcovania; včas udržiavať vybavenie a optimalizovať mazanie a odstraňovanie vodného kameňa. Po valcovaní rovnomerne ochlaďte a hotové výrobky vyžíhajte, aby ste uvoľnili napätie, homogenizovali mikroštruktúru a znížili čierne pruhy.

 

(3) Konečná liečba

Prijmite kompletný čistiaci proces alkalického prania, morenia, neutralizácie a oplachovania čistou vodou, aby ste odstránili olejové škvrny a oxidové usadeniny a zabránili zvyškom korózie.

 

online skríning so strojovým videním + vírivý prúd a manuálna vizuálna kontrola + ultrazvukové testovanie vzoriek pred skladovaním hotového výrobku, aby sa zabezpečila úplná kvalifikácia.

 

Tyče s jemnými segregačnými čiernymi pruhmi možno použiť po sústružení a leštení; tyčinky s krehkou segregáciou, nečistotami a mikrotrhlinami sú priamo zošrotované bez zníženia kvality.

 

 

Pre viac podrobností o Gr5 titánových tyčiach nás kedykoľvek kontaktujte:Sam.Rui@bjrh-titanium.com.