Analýza příčin praskání s válcováním chladu v trubkách z titaniové slitiny TA18
Aug 13, 2025
TA18 (TI-3AL-2,5V) Slitina Titanium je nízkovíkaní ekvivalentní, blízký alfa-typ, + -} typu titanové slitiny titanu odvozené z titanového slitiny TC4 (TI-6AL-4V). Vykazuje nejen vynikající mechanické vlastnosti a odolnost proti korozi, ale může se také pochlubit vynikající chladnou a horkou pracovní plasticitou, svařovatelností a odolnost proti korozi. TA18 TABANIUM ALLOY TUBING se široce používá v hydraulických a palivových systémech letadla, stativy a řídítka, golfových klubů, rybářských tyčích, olejových vrtáních a trubkách výměníku tepla.
Během procesu válcování chladu se vyvinula dávka trubic titanu TA18 Titanium z průřezu 70 mm × 8 mm do 55 mm x 6 mm. Makroskopické pozorování odhalilo, že trhliny byly lokálně distribuovány podél podélného směru trubek, bez viditelných škrábanců na povrchu. Trhliny pronikli do stěny trubice a vytvářely trhliny skrz typ, což vedlo k 60% sešrotování dávky. Pro identifikaci příčiny praskání válcovaného chladu v trubkách TA18 byly vzorky odebrány z typických popraskaných a normálních míst pro analýzu chemického složení, mikrostruktury, morfologie zlomenin a mikrohardiness. Příčina praskání byla také vyšetřována.
Z popraskaných a normálních míst byly odebrány tři vzorky a jejich chemické složení bylo stanoveno pomocí spektrometru ICP a analyzátoru kyslíku a dusíku TC-600. Podélné a příčné metalografické vzorky byly odebírány z popraskaných a normálních míst, za použití leptací (poměr objemu) kyseliny hydrofluorové: kyselina dusičná: voda=1: 4:45. Mikrostruktura byla pozorována pomocí optického mikroskopu Leica MM-6. Vzorky byly odebrány z popraskaných míst a povrchová morfologie prasklých řezů byla pozorována pomocí skenovacího elektronového mikroskopu JSM-5610LV JSM-5610LV. Z popraskaných a normálních míst byly odebrány tři metalografické vzorky a tvrdost byla měřena v pěti jednotných bodech pomocí testeru mikrohardiness Shimadzu HMV-2T při 9,8 n/30 s. Složení analýzy jak prasklých i normálních trubek TA18 TA18 s válcováním za studena, odhalila nadměrný obsah FE a téměř standardní obsah O. Mikrostrukturální vyšetření odhalilo ekviaxovanou strukturu v normální části. V prasklé části byla fáze dispergována ve fázi v příčné mikrostruktuře, zatímco hrubá zrna byla pozorována v podélné mikrostruktuře, což vykazovalo tendenci k přechodu Widmanstätten. Mikroskopické pozorování prasklé části odhalilo intergranulární křehké zlomeniny. Testování tvrdosti odhalilo průměrnou tvrdost Vickers o 15% vyšší v prasklé části než v normální části.
Výsledky testu ukazují, že přidání železných nehtů během procesu tavení titanové slitiny TA18 zabránilo distribuci rovnoměrného rozložení během procesu míchání, což mělo za následek nerovnoměrný obsah FE v elektrodě a nakonec lokalizovanou Fe segregaci v taveném ingotu. Tato segregace FE vyústila v hodnoty mikrohardiness v této oblasti přibližně o 15% vyšší než hodnoty matice, což tvořilo tvrzenou hmotu, která byla primární příčinou následného praskání v studené trubici. Za účelem ověření přesnosti analýzy problému byly železné nehty nahrazeny tife a Valfe v přísadách slitiny TA18. V následném procesu válcování nebylo nalezeno žádné praskání, což naznačuje, že analýza problému a opatření ke zlepšení byla účinná.
Společnost se může pochlubit předními výrobními linkami pro zpracování titania, včetně:
Němena-importovaná přesnost Titanium Trube Production Line (roční výrobní kapacita: 30 000 tun);
Japonsko-technologie titanové fólie válcování linie (nejtenčí do 6 μm);
Plně automatizovaná linie kontinuálního vytlačování titanového tyče;
Inteligentní titanový deska a povrchový mlýn;
Systém MES umožňuje digitální řízení a řízení celého výrobního procesu a dosahuje přesnosti rozměru produktu ± 0,01 μm.
