记得在2015年的时候,一个老客户突然反馈异常:钛材料芯部过热。当时我们团队也是一头雾水。都不知道什么是过烧,查资料翻课本,在一堆资料终于找到了。
钛合金材料过热是指在热处理过程中,由于加热温度过高或保温时间过长,导致材料的奥氏体晶粒异常粗大,从而使其力学性能恶化的现象。过热通常发生在材料的固相线以下,此时材料并未发生熔化,但晶粒的过度长大严重影响了材料的塑性、韧性和强度。
1.钛合金材料过热特征:
宏观表现:过热材料的表面可能无明显变化,但内部晶粒已经显著粗大。
2.微观结构:在显微镜下观察,可以发现过热材料的奥氏体晶粒异常粗大,晶界加宽,甚至出现魏氏体组织等异常结构。
3.力学性能:过热材料的塑性、韧性和强度都会有所降低,但通常可以通过后续的热处理措施进行一定程度的恢复。
钛合金材料过热影响:
过热主要影响材料的力学性能,使材料的塑性、韧性和强度降低。过热也可能导致材料在后续的加工和使用过程中出现裂纹、变形等缺陷。
钛合金材料过热预防措施:
1.严格控制加热温度和时间:在热处理过程中,应严格控制加热温度和时间,避免温度过 高或保温时间过长导致过热或过烧。
2.提高设备精度和稳定性:建立加热设备的效验台账,确保热处理设备的精度和稳定性,避免因设备故障或误差导致的过热或过烧。
3.加强材料检测:在热处理前后对材料进行详细的检测和分析,包括金相检验、力学性能测试等,以便及时发现并处理过热或过烧的问题。
4.优化热处理工艺:根据材料的成分和性能要求,选择合适的热处理工艺参数,如加热速率、保温时间、冷却方式等。
钛合金材料过热检测过热的方式:
1.低倍粗晶检查:一般采用1:1的盐酸水溶液热浸蚀。对材料纯洁度较差的电弧钢,采用10%~20%的过硫酸氨水溶液等冷浸蚀剂,效果较好。在过热锻件的酸浸低培试片上,按过热程度不同,用肉眼可观察到:轻微过热时有分散零星的闪点状晶粒;一般过热时晶粒呈片状或多边形;严重过热时则呈雪片状。目前尚无统一的低倍检验标准。
2.金相分析,利用腐蚀剂对磨制好的金相试样进行电解腐蚀或化学腐蚀,然后在金相显微镜下观察晶界及附近有无过热、过烧的特征,进而判定钢材是否过热与过烧。