Analyse der Ursachen von kaltgeschaltetem Riss in Ta18-Titanlegierrohre
Aug 13, 2025
TA18 (Ti-3Al-2.5V) Titanlegierung ist ein äquivalentes Niedrigaluminium-Äquivalent, + - Typtitanlegierung, der aus TC4 (Ti-6Al-4V) -Titanlegierung abgeleitet ist. Es weist nicht nur eine hervorragende Raumtemperatur- und Hochtemperatur-mechanische Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit auf, sondern bietet auch eine hervorragende kalte und heiß funktionierende Plastizität, Formbarkeit, Schweißbarkeit und Korrosionsbeständigkeit. TA18 Titaniumlegierrohrlöhrchen werden in Hydraulik- und Kraftstoffrohrleitungssystemen, Fahrradstativen und Lenker, Golfclubs, Angelruten, Ölbohrungen und Wärmetauscher -Röhrchen häufig eingesetzt.
Eine Charge aus Ta18-Titanlegierschläuchen entwickelte während des kalten Rolling-Prozesses aus einem Querschnitt von 70 mm × 8 mm bis 55 mm × 6 mm zahlreiche Risse. Die makroskopische Beobachtung ergab, dass die Risse lokal entlang der Längsrichtung der Röhrchen ohne sichtbare Kratzer auf der Oberfläche verteilt waren. Die Risse drangen in die Rohrwand ein und bildeten Risse durch Risse, was zu 60% der Chargenabschärfen führte. Um die Ursache von kaltgeschaltetem Riss in TA18-Legierungsrohren zu identifizieren, wurden Proben aus typischen rissigen und normalen Stellen zur Analyse der chemischen Zusammensetzung, der Mikrostruktur, der Frakturmorphologie und der Mikrohärte entnommen. Die Ursache des Risses wurde ebenfalls untersucht.
Drei Proben wurden von den rissigen bzw. normalen Stellen entnommen, und ihre chemische Zusammensetzung wurde unter Verwendung eines ICP-Direktlese-Spektrometers und eines TC-600-Sauerstoff- und Stickstoffanalysators bestimmt. Längs- und transversale metallographische Proben wurden von den rissigen und normalen Stellen unter Verwendung eines Ätzmittels (Volumenverhältnisses) von Hydrofluorsäure: Salpetersäure: Wasser=1: 4:45 entnommen. Die Mikrostruktur wurde unter Verwendung eines Leica MM-6 optischen Mikroskops beobachtet. Die Proben wurden aus den rissigen Stellen entnommen, und die Oberflächenmorphologie der rissigen Schnitte wurde unter Verwendung eines JEOL JSM-5610LV-Rasterelektronenmikroskops beobachtet. Drei metallographische Proben wurden aus den rissigen und normalen Stellen entnommen, und die Härte wurde an fünf gleichmäßigen Punkten unter Verwendung eines Shimadzu HMV-2T-Mikrohärtestesters bei 9,8 n/30 s gemessen. Zusammensetzungsanalyse sowohl rissiger als auch normaler Kalttitan-Titan-Legierungsröhrchen ergab einen übermäßigen FE-Gehalt und den nahezu standardmäßigen O-Gehalt. Die mikrostrukturelle Untersuchung ergab eine gleichwertige Struktur im normalen Abschnitt. Im geknackten Abschnitt wurde die Phase innerhalb der Phase in der transversalen Mikrostruktur verteilt, während in der Längsmikrostruktur grobe Körner beobachtet wurden, was eine Tendenz zum Widmanstätten -Übergang zeigte. Die mikroskopische Beobachtung des rissigen Abschnitts ergab eine intergranuläre spröde Fraktur. Die Härteprüfung ergab eine durchschnittliche Vickers -Härte von 15% höher im Rissabschnitt als im normalen Abschnitt.
Testergebnisse zeigen, dass die Zugabe von Eisennägeln während des Schmelzprozesses der TA18 -Titanlegierung eine gleichmäßige Verteilung während des Mischprozesses verhinderte, was zu einem unebenen FE -Gehalt in der Elektrode und letztendlich lokalisierte FE -Segregation in der Schmelz -Ingot führte. Diese FE-Segregation führte zu Mikrohärtewerten in diesem Bereich um etwa 15% höher als die der Matrix und bildete eine verhärtete Masse, die die Hauptursache für anschließende Risse im kaltgewaltigen Rohr war. Um die Genauigkeit der Problemanalyse zu überprüfen, wurden die Eisennägel durch Tife und Valfe in den Ta18 -Legierungszutaten ersetzt. Im anschließenden Rolling -Prozess wurde kein Risse gefunden, was darauf hinweist, dass die Problemanalyse und Verbesserungsmaßnahmen wirksam waren.
Das Unternehmen verfügt über führende inländische Titan -Verarbeitungsproduktionslinien, darunter:
Deutsch importierte Präzisions-Titan-Rohrproduktionslinie (jährliche Produktionskapazität: 30.000 Tonnen);
Japanische Titanfolie Rolling Line (dünnste bis 6 μm);
Vollständig automatisierte Titan -Stange kontinuierliche Extrusionslinie;
Intelligente Titanplatte und Streifen -Finishing -Mühle;
Das MES -System ermöglicht die digitale Steuerung und Verwaltung des gesamten Produktionsprozesses und erreicht die produktdimensionale Genauigkeit von ± 0,01 μm.
