檢驗(yàn)鈦合金原材料低倍組織缺陷的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種能夠發(fā)現(xiàn)鈦合金原材料宏觀組織異常的檢驗(yàn)鈦合金原材料低倍組織缺陷的方法，該方法能夠檢測(cè)出鈦合金原材料在鑄錠開坯后鍛造變形異常帶來的組織遺傳缺陷。從鈦合金原材料上截取20mm±3mm厚的低倍組織試片，先在β轉(zhuǎn)變溫度以下30～40℃的加熱爐中保溫60min后，功率升溫至β轉(zhuǎn)變溫度以上15～20℃，爐溫均勻性要求±5℃以內(nèi)，保溫30min后空冷，再經(jīng)腐蝕后觀察低倍組織。該方法適用于α型、α-β型和近β型鈦合金原材料低倍組織的檢驗(yàn)，對(duì)鈦合金原材料的宏觀組織缺陷判定直觀、清晰，可以控制用具有宏觀組織缺陷的鈦合金原材料生產(chǎn)鍛件所帶來的經(jīng)濟(jì)損失。
【專利說明】檢驗(yàn)鈦合金原材料低倍組織缺陷的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種金屬宏觀組織缺陷的檢驗(yàn)方法，尤其是一種檢驗(yàn)鈦合金原材料低倍組織缺陷的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鈦合金因具有高的比強(qiáng)度和優(yōu)異的耐蝕性能已廣泛應(yīng)用到民用航空和軍用航空領(lǐng)域，采用各種材質(zhì)的鈦合金原材料鍛造生產(chǎn)飛機(jī)用的框、梁承力結(jié)構(gòu)件和核心部位的發(fā)動(dòng)機(jī)盤件已占飛機(jī)總重的20~40%。在保障飛機(jī)的使用安全中，檢驗(yàn)和控制鈦合金原材料的宏觀組織質(zhì)量是其中的關(guān)鍵因素。
[0003]目前國(guó)內(nèi)對(duì)鈦合金原材料采用GB/T5168檢驗(yàn)兩相鈦合金高低倍組織，可查出的缺陷為氣孔、裂紋、夾雜、分層、粗晶組織，暴露原材料的宏觀不均勻性和確定其性質(zhì)，但卻不能檢驗(yàn)原材料在鑄錠開坯后變形過程中帶來的組織遺傳缺陷。
[0004]然而，流轉(zhuǎn)生產(chǎn)的鈦合金鍛件，只有在后期解剖鍛件的檢驗(yàn)過程中才能發(fā)現(xiàn)鍛件宏觀組織異常，如果在鍛造后才發(fā)現(xiàn)這種異常并造成鍛件報(bào)廢，將給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，且很難辨別出該缺陷是鈦合金原材料本身的材料缺陷遺傳導(dǎo)致，還是鍛造過程中才產(chǎn)生的。
[0005]因此，希望找到 一種新的鈦合金宏觀組織檢驗(yàn)方法，能夠讓材料組織遺傳缺陷直觀地暴露顯示。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服現(xiàn)有常規(guī)低倍腐蝕法檢驗(yàn)不能發(fā)現(xiàn)鈦合金原材料宏觀組織異常的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠發(fā)現(xiàn)鈦合金原材料宏觀組織異常的檢驗(yàn)鈦合金原材料低倍組織缺陷的方法。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:檢驗(yàn)鈦合金原材料低倍組織缺陷的方法，對(duì)鈦合金原材料取樣后，先對(duì)試樣進(jìn)行3相區(qū)熱處理，再按常規(guī)低倍腐蝕法檢驗(yàn)試樣的低倍組織缺陷。通過對(duì)試樣進(jìn)行3相區(qū)熱處理，使試樣能夠呈現(xiàn)對(duì)鈦合金原材料進(jìn)行鍛造后可能出現(xiàn)的低倍組織缺陷。
[0008]進(jìn)一步的是，P相區(qū)熱處理的過程是，在溫度為Te- (30~40) °C的加熱爐中保溫60min±10min，然后功率升溫至！^+ (15~20) °C，保溫30min±3min后空冷，Te指該鈦合金的P轉(zhuǎn)變溫度。
[0009]更具體的是，P相區(qū)熱處理的過程是，在溫度為Te- (30~40) °C的加熱爐中保溫60min，然后功率升溫至！^+ (15~20) °C，保溫時(shí)間30min，然后空冷至室溫。功率升溫指按加熱爐的最大功率進(jìn)行升溫。這樣的熱處理過程要求更嚴(yán)格，檢驗(yàn)結(jié)果的可信度更聞。
[0010]為得到更準(zhǔn)確的檢驗(yàn)結(jié)果，加熱爐的爐溫均勻性要求±5°C以內(nèi)。
[0011]此外，本發(fā)明方法可以參照常規(guī)檢驗(yàn)的方式進(jìn)行取樣，從原材料的任意長(zhǎng)度位置處通過冷加工方式切取20mm±3mm厚度的試片作為試樣。
[0012]在本發(fā)明上述思路的指導(dǎo)下，也可通過試驗(yàn)摸索出其它的試樣取樣要求，并選配腐蝕劑進(jìn)行腐蝕，使材料缺陷暴露。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:對(duì)鈦合金原材料的宏觀組織組織缺陷判定直觀、清晰，控制了用具有宏觀組織缺陷的鈦合金原材料生產(chǎn)鍛件因組織遺傳所造成的經(jīng)濟(jì)損失，適用于a型、a-0型和近0型鈦合金原材料低倍組織的檢驗(yàn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明實(shí)驗(yàn)I中以方法A檢驗(yàn)得到的宏觀組織圖片。
[0015]圖2是本發(fā)明實(shí)驗(yàn)I中以方法B檢驗(yàn)得到的宏觀組織圖片。
[0016]圖3是本發(fā)明實(shí)驗(yàn)2中以方法B檢驗(yàn)得到的宏觀組織圖片。
[0017]圖4是本發(fā)明實(shí)驗(yàn)2中以方法C檢驗(yàn)得到的宏觀組織圖片。
[0018]圖5是本發(fā)明實(shí)驗(yàn)3中以方法B檢驗(yàn)得到的宏觀組織圖片。
[0019]圖6是本發(fā)明實(shí)驗(yàn)3中以方法D檢驗(yàn)得到的宏觀組織圖片。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)驗(yàn)對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0021]如圖1~圖6所示，本發(fā)明的方法是通過以下實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)并得出的。
[0022]實(shí)驗(yàn)1:`
[0023]選用a-0型TC21 (T1-6Al-3Mo-2Nb-2Sn-2Zr_lCr)鈦合金，原材料狀態(tài)熱加工態(tài)，原材料規(guī)格(6300 X 3200mm，該鈦合金的P轉(zhuǎn)變溫度Te為960°C。從距離原材料端頭1000mm處，依次切取兩塊低倍試樣，試樣尺寸(j5300X20mm。試樣采用GB/T5168中的常規(guī)低倍腐蝕法即“方法A”和試樣先3相區(qū)熱處理再常規(guī)腐蝕法即“方法B”兩種方法檢驗(yàn)，檢驗(yàn)方法見表1。
[0024]表1檢驗(yàn)方法
[0025]
【權(quán)利要求】
1.檢驗(yàn)鈦合金原材料低倍組織缺陷的方法，其特征是:對(duì)鈦合金原材料取樣后，先對(duì)試樣進(jìn)行3相區(qū)熱處理，再按常規(guī)低倍腐蝕法檢驗(yàn)試樣的低倍組織缺陷。
2.如權(quán)利要求1所述的檢驗(yàn)鈦合金原材料低倍組織缺陷的方法，其特征是4相區(qū)熱處理的過程是，在溫度為Te- (30~40) 1:的加熱爐中保溫60min±10min，然后功率升溫至Tβ+ (15~20) °C，保溫30min±3min后空冷，Te指該鈦合金的P轉(zhuǎn)變溫度。
3.如權(quán)利要求2所述的檢驗(yàn)鈦合金原材料低倍組織缺陷的方法，其特征是j相區(qū)熱處理的過程是，在溫度為Te- (30~40) 1:的加熱爐中保溫60min，然后功率升溫至Te +(15~20) °C，保溫時(shí)間30min，然后空冷至室溫。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的檢驗(yàn)鈦合金原材料低倍組織缺陷的方法，其特征是:加熱爐的爐溫均勻性要求±5°C以內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1、2或3所述的檢驗(yàn)鈦合金原材料低倍組織缺陷的方法，其特征是:從原材料的任意長(zhǎng)度位置處通過冷加工方式切取20mm±3mm厚度的試片作為試樣。
6.如權(quán)利要求5所述的檢驗(yàn)鈦合金原材料低倍組織缺陷的方法，其特征是:將熱處理后的低倍試片加工到Rl.6的粗糙度，腐蝕5~IOmin后觀察低倍組織。
【文檔編號(hào)】G01N1/28GK103616268SQ201310572624
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】曾菁, 謝靜, 蔣佳君 申請(qǐng)人:中國(guó)第二重型機(jī)械集團(tuán)德陽萬航模鍛有限責(zé)任公司