Black Streak defekter i Gr5 Titanium Bar Rolling

Gr5 titanlegering är den mest använda + titanlegeringen med utmärkt prestanda, som fungerar som ett nyckelstrukturmaterial inom olika områden. Svarta streckdefekter tenderar att uppstå under stångrullningsprocessen, vilket försämrar ytkvaliteten, orsakar inhomogen mikrostruktur och egenskaper, och minskar produktkvalificeringsgraden och servicesäkerheten.

 

 

(1) Segregation av götsammansättning

Ojämn spridning av legeringselement leder till lokal anrikning av -fasstabiliserande element och otillräckliga -fasstabiliserande element. Den bildar segregationsband som utvecklas till svarta strimmor efter rullning på grund av skillnader i mikrostruktur och hårdhet.

 

Föroreningar som Fe, Si och C som introduceras av råvaror eller smältning segregerar vid korngränserna. Den bildar diskontinuerliga eller kontinuerliga svarta strimmor efter rullning, och mikrosprickor kan uppstå i svåra fall.

 

Otillräcklig stelningsmatning resulterar i inre defekter. Den behåller mikrostrukturella skillnader efter valsning och framstår som svarta strimmor efter oxidation och korrosion.

 

(2) Felaktig valsningsprocess

För hög temperatur orsakar kornförgrovning och försvagade korngränser; för låg temperatur resulterar i dålig plasticitet och hög deformationsbeständighet, vilket gör ytan utsatt för mikrosprickor och veck som blir svarta strimmor efter oxidation.

 

Orimlig rullprofil och stor hastighetsskillnad leder till asynkron deformation, genererar skjuvspänning på ytan och inducerar mikrostrukturell distorsion och mikrosprickor som uppträder som svarta strimmor efter oxidation och korrosion.

 

Otillräcklig smörjning och förorenad emulsion tenderar att orsaka aluminiumupptagning- och repor; ofullständigt borttagna oxidfjäll pressas in i ytan och bildar svarta streck.

 

Ojämn kylningshastighet leder till asynkron mikrostrukturomvandling och bildar mikrostrukturella skillnadsband som visas som svarta strimmor efter betning eller värmebehandling.

 

(3) Ytkontamination och medelreaktion

Försämrad eller dåligt filtrerad emulsion behåller titanspån och oljefläckar, som förkolnas vid höga temperaturer och bildar svåra-att-rengöra svarta strimmor.

Oxidation vid hög-temperatur orsakar ojämna oxidskalor; lokal över-etsning eller otillräcklig betning leder till färgskillnader; ofullständig neutralisering utlöser lokal korrosion och svärtning.

 

(4) Defekter i utrustning och verktyg

Slitna, titan-fasta eller spruckna rullar trycker periodiska svarta streck på stångens yta.

Felinriktade styrningar och ojämna rullbord repar eller viker stångens yta, och de skadade områdena svartnar efter oxidation och korrosion.

Hög utrustningsvibration leder till instabil rullning, förvärrar ytsammansättningen och mikrostrukturell inhomogenitet och producerar svarta streck.

 

 

(1) Visuell och maskinseende ytinspektion

Besiktning under tillräckligt ljus: Svarta ränder är kontinuerliga eller diskontinuerliga mörka ränder längs rullriktningen, med tydliga gränser och inga tydliga ojämnheter. Låg kostnad och intuitiv, men låg effektivitet och lätta att missa fina defekter.

 

Linjära arraykameror och ljuskällor med flera-vinklar används för 360 graders avbildning av streck. Svarta ränder identifieras genom gråskalejämförelse, 3D-punktmoln och andra algoritmer, vilket möjliggör storleksmätning, positionering och klassificering. Effektiviteten är 5–10 gånger högre än manuellt arbete, lämplig för batch-onlineinspektion.

 

(2) Icke-förstörande testning

• Ultraljudstestning

Ultraljudsvågor reflekteras eller dämpas vid defekta gränssnitt, och defektens läge och djup bestäms baserat på vågformer.

Upptäcker intern segregation, porositet och mikrosprickor och kan lokalisera defekter nära-ytor med ett djup på mindre än 1 mm.

• Virvelströmstestning

Kompositionell och mikrostrukturell inhomogenitet förändrar virvelströmsimpedansen och defekter identifieras genom onormala signaler.

Avskärmar snabbt svarta ränder på ytan och-nära ytan med ett djup på mindre än 0,5 mm och skiljer segregering från mekanisk skada.

• Penetrerande testning

Penetrant sipprar in i öppna defekter och blir synliga efter utveckling.

Bedömer om svarta streck åtföljs av öppna defekter som mikrosprickor och veck, mestadels används för slutlig färdig produktkontroll.

 

 

(1) Källförebyggande och kontroll

Välj titansvamp med hög-renhet och hög-aluminium-vanadinmästerlegering; proportionera och blanda material i flera -steg för att kontrollera kompositionsfel inom ±0,1 %. Använd tre-gångs vakuumförbrukbar bågsmältning och optimera processen, kombinerat med homogeniseringsglödgning för att minska segregeringen; utföra feldetektering på göt, och okvalificerade ämnen är förbjudna att använda.

 

(2) Processoptimering

Använd ett sektionsuppvärmningsläge för att kontrollera uppvärmningshastigheten och temperaturskillnaden, vilket förhindrar överhettning och förbränning. Säkerställ slutvalsningstemperaturen och fördela deformation på ett rimligt sätt under valsningen; underhålla utrustningen i tid och optimera smörjning och avkalkning. Kyl jämnt efter valsning och glödga färdiga produkter för att lindra stress, homogenisera mikrostrukturen och minska svarta streck.

 

(3) Terminal behandling

Använd en komplett rengöringsprocess med alkalisk tvätt, betning, neutralisering och sköljning med rent vatten för att ta bort oljefläckar och oxidskal och förhindra korrosionsrester.

 

onlinescreening med maskinseende + virvelström, och manuell visuell inspektion + provtagning av ultraljudstestning innan färdig produktlager för att säkerställa full kvalificering.

 

Stänger med lätt segregation svarta streck kan användas efter svarvning och polering; stänger med spröd segregation, föroreningar och mikrosprickor skrotas direkt utan nedgradering.

 

 

För mer information om Gr5 titan bars, kontakta när som helst:Sam.Rui@bjrh-titanium.com.