TC4钛合金因其密度小、比强度高、抗侵蚀性好，，，，，，，综合性能优异，，，，，，，因此被普遍地应用于航空、航天、舰船、化工等领域。。。。 。 。虽然TC4钛合金的加工手艺已经较为成熟，，，，，，，但在工业化生产中，，，，，，，经常由于制备工艺不当而造成开裂、夹杂、偏析、气孔等缺陷。。。。 。 。本文所述锻件的特点是直径大、厚度薄。。。。 。 。本文针对某批次保存缺陷的TC4钛合金锻件举行磨练剖析，，，，，，，通过超声波探伤、金相及能谱剖析等要领找有缺陷性子及其爆发缘故原由。。。。 。 。阻止再次泛起类似问题，，，，，，，为TC4钛合金锻件的工业化生产提供手艺指导。。。。 。 。
1、试验要领
本文所用质料经真空自耗电弧熔炼TC4合金铸锭，，，，，，，下料后铸造成厚度较薄的大直径圆饼形锻件(φ700mmx28 mm)。。。。 。 。对TC4铸锭的化学因素举行剖析，，，，，，，效果切合GB／T3620.1-2007标准的要求。。。。 。 。
接纳超声检测的要领来确定锻件的内部质量。。。。 。 。
为了包管缺陷的检出率，，，，，，，在信噪比知足检测要求的条件下只管选择较大迅速度．最终选择φ0.8mm平底孔作为参考反射体。。。。 。 。在设置迅速度的基础上，，，，，，，对锻件举行100％扫查，，，，，，，发明两处超标缺陷，，，，，，，两缺陷均在靠近锻件圆盘边沿部位，，，，，，，缺陷反射波见图1。。。。 。 。应用超声波的准确定位功效，，，，，，，以缺陷反射波幅为参考。。。。 。 。确定缺陷深度及异常区域规模。。。。 。 。并作为剖解区域剖解取样。。。。 。 。共取得2件试样。。。。 。 。为此，，，，，，，本文用金相视察和能谱扫描的要领对该锻件做进一步磨练剖析，，，，，，，以便找有缺陷性子和爆发缘故原由。。。。 。 。
2、试验效果与剖析
2.1 金相低倍磨练
对泛起信号缺陷的部位举行横向切取试样,经抛光后，，，，，，，在一定比例配制的侵蚀液中举行侵蚀，，，，，，，视察低倍组织，，，，，，，效果见图2。。。。 。 。从图中可视察出：1#试样近中部有显着亮带，，，，，，，在亮带上有缩孔，，，，，，，并夹杂细小裂痕。。。。 。 。24试样缺陷处与基体部分保存组织异常征象且保存细小裂痕。。。。 。 。
2.2 金相高倍磨练。。。。 。 。
视察1#、2#试样高倍组织，，，，，，，效果见图3。。。。 。 。从图中可以看到，，，，，，，1#、2#试样基体均为初生等轴α+小等轴及片状α的转变β，，，，，，，1#试样保存着一个4.8mm×3.3mm的与基体组织不一连的缩孔缺陷，，，，，，，其周围上下部分仅α初含量少于基体，，，，，，，在上部保存着较为显着的粗大α相。。。。 。 。左右两侧则保存条状扭曲的粗大α初+β转，，，，，，，且α初含量高于基体。。。。 。 。2#试样保存着一个1.3
mm×8mm的组织异常缺陷，，，，，，，体现为有条状扭曲的粗大α初+β转，，，，，，，且α初含量高于基体。。。。 。 。
2.3 缺陷区及基体布氏硬度测试剖析
对缺陷区及基体举行硬度测试，，，，，，，测试点漫衍纪律为：前2测试点在缺陷区中心位置选取，，，，，，，其余4点在缺陷区边沿匀称漫衍选取。。。。 。 。 ；；； ；；；宀馐缘阄婊槿6个位置点。。。。 。 。测得的硬度数据如表l所示。。。。 。 。该锻件手艺指标要求硬度值为293～361HB，，，，，，，从表中可以看到基体区硬度在手艺指标规模内，，，，，，，而缺陷区硬度值普遍高于基体区，，，，，，，中心区硬度最高，，，，，，，且随着距缺陷
中心距离的增大而降低。。。。 。 。
2.4 扫描电镜形貌及能谱剖析
对1#、2#试样举行电镜扫描及能谱剖析，，，，，，，效果如图4、5所示。。。。 。 。试样差别区域的元素含量见表2。。。。 。 。对1#试样来说，，，，，，，外貌裂痕处的能谱剖析显示Ti的含量为98.4％，，，，，，，比正常 ；；； ；；；宀糠趾科咴8％。。。。 。 。批注缺陷处为合金化缺乏引起的富钛化偏析。。。。 。 。1#试样外貌异常处的能谱剖析显示，，，，，，，氧元素含量很高，，，，，，，为11.71％； ；；； ；；；钛含量偏低，，，，，，，为75.36％； ；；； ；；；铝和钒元素的含量也偏低，，，，，，，并陪同其他杂质元素的析出。。。。 。 。说明该处是一个重大的钛氧化物形态。。。。 。 。对2#试样来说，，，，，，，其外貌正常区域和外貌异常区域的元素组成基本一致．而裂痕处的氧元素含量偏高，，，，，，，为13.48％，，，，，，，钛及铝含量均偏低。。。。 。 。这说明该处是一个富氧间隙元素偏析。。。。 。 。
3、效果剖析
一样平常来说，，，，，，，非金属夹杂(含富氧、富碳、富氮夹杂)体现为灼烁的条带和区域。。。。 。 。这些带和区域有时陪同有松散、裂纹、空穴等，，，，，，，属于冶金缺陷领域。。。。 。 。1#试样缺陷的形貌是泛起亮斑且局部有针状裂痕的缩孔．显微组织体现为与周围基体组织粗大不一连的显微硬度高的α相群集。。。。 。 。能谱剖析显示，，，，，，，缺陷异常区氧元素及碳元素含量偏高，，，，，，，导致其中心区显微硬
度显著提高，，，，，，，而随着与中心距离的增添，，，，，，，金属中氧元素含量镌汰，，，，，，，逐渐转酿成合金的典范组织，，，，，，，这一点可以从显微硬度随距离的增添而降低看出。。。。 。 。该处氧含量增高而钛含量降低，，，，，，，特殊是铝含量较低，，，，，，，比基体质料低3/4，，，，，，，且有其他杂质元素保存，，，，，，，泛起出重大氧化物形态。。。。 。 。缩孔区域Ti含量显著高于基体部分。。。。 。 。综合1#试样缺陷特征可知，，，，，，，该处缺陷为富集氧的非金属夹杂并伴有针状裂痕处的富钛元素偏析。。。。 。 。
2#试样缺陷的形貌是呈类圆形的且局部外貌有细小裂痕的亮斑。。。。 。 。金相高倍组织显示该处有条形扭曲状的α相群集且与周围基体组织有不一连征象。。。。 。 。与1#试样缺陷处所有为与基体组织不一连的缩孔差别的是，，，，，，，2#试样只在外貌泛起了细小裂痕。。。。 。 。组织不一连水平较1#试样小。。。。 。 。2#试样能谱剖析显示，，，，，，，其异常区域和正常区域的元素基本一致，，，，，，，氧元素含量偏
高，，，，，，，其缺陷处为富有氧元素偏析。。。。 。 。
4、结论与刷新步伐
(1)1#、2#试样缺陷为统一类，，，，，，，属于冶金缺陷。。。。 。 。缺陷区周围保存微区化学因素不匀称。。。。 。 。氧含量偏高，，，，，，，铝、钒含量偏低。。。。 。 。导致该区域是重大的氧化物混淆态。。。。 。 。元素偏析会导致工件变形历程中在缺陷部分泛起松散、空穴或裂纹。。。。 。 。缺陷主要是微区化学因素不匀称，，，，，，，氧含量偏高氧化严重，，，，，，，形成富氧的夹杂，，，，，，，形成粗大的仪相，，，，，，，导致其显微硬度显著增大，，，，，，，而塑性下降。。。。 。 。因此在变形历程中由于脆性大导致缩孔和裂纹。。。。 。 。
(2)消除以上冶金缺陷的步伐应从以下几个方面思量：一是要研究越发完善的铸锭磨练要领，，，，，，，以便及早发明，，，，，，，镌汰损失，，，，，，，提高生产效率； ；；； ；；；二是应越发仔细地选择、整理和控制加入的海绵钛，，，，，，，实时扫除氧化严重的海绵钛颗粒。。。。 。 。
参考文献：
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