鈦合金比重小、熔點(diǎn)高(1600℃左右)、塑性好,具有比強度高、耐蝕性強,能在高溫下長(cháng)期工作等優(yōu)點(diǎn),因而已經(jīng)越來(lái)越多地用作飛機和飛機發(fā)動(dòng)機的重要承載部件,除了鈦合金材料的鍛件外,還有鑄件、緊固件等等?,F代國外飛機上采用鈦合金的重量比已經(jīng)達到30%左右,可見(jiàn)鈦合金在航空工業(yè)上的應用有著(zhù)廣闊的前途。當然,鈦合金也存在如下缺點(diǎn):例如變形抗力大、導熱性差、缺口敏感性較大(1.5左右)、顯微組織的變化對機械性能影響較顯著(zhù)等,從而導致在冶煉、鍛造加工和熱處理時(shí)的復雜性。因此,采用無(wú)損檢測技術(shù)以保證鈦合金制品的冶金和加工質(zhì)量,就是一個(gè)很重要的課題。以下主要介紹鈦鍛件探傷中易出現的缺陷:
1、偏析型缺陷
除了β偏析、β斑、富鈦偏析及條狀α偏析外,Z危險的是間隙型α穩定偏析(I型α偏析),其周?chē)0橛屑毿〉目锥?、裂紋,含有
氧、氮等氣體,脆性較大。還有富鋁型α穩定偏析(II型α偏析),也因伴有裂紋并有脆性而構成危險性缺陷。
2、夾雜物
多是高熔點(diǎn)、高密度的金屬夾雜物。由鈦合金成分中高熔點(diǎn)、高密度元素未充分熔化留在基體中形成(例如鉬夾雜),也有混在
冶煉原材料(特別是回收材料)中的硬質(zhì)合金刀具崩屑或不適當的電極焊接工藝(鈦合金的冶煉一般采用真空自耗電極重熔法),例
如鎢極電弧焊,留下的高密度夾雜物,如鎢夾雜,此外還有鈦化物夾雜等。
夾雜物的存在容易導致裂紋的發(fā)生與擴展,因此是不允許存在的缺陷(例如蘇聯(lián)1977年的資料中規定,鈦合金X射線(xiàn)照相檢查時(shí)
發(fā)現直徑0.3~0.5mm的高密度夾雜物就必須予以記錄)。
3、殘余縮孔
4、孔洞
孔洞不一定單個(gè)存在,也可能呈多個(gè)密集存在,會(huì )使低周疲勞裂紋擴展速度加快,造成提前疲勞破壞。
5、裂紋
主要指鍛造裂紋。鈦合金的粘性大,流動(dòng)性差,加上導熱性不好,因而在鍛造變形過(guò)程中,由于表面摩擦力大,內部變形不均勻
性明顯以及內外溫差大等,容易在鍛件內部產(chǎn)生剪切帶(應變線(xiàn)),嚴重時(shí)即導致開(kāi)裂,其取向一般沿Z大變形應力方向。
6、過(guò)熱
鈦合金的導熱性較差,在熱加工過(guò)程中除了加熱不當造成鍛件或原材料過(guò)熱外,在鍛造過(guò)程中還容易因為變形時(shí)的熱效應造成過(guò)
熱,引起顯微組織變化,產(chǎn)生過(guò)熱魏氏組織。