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第44卷第5期金与材料Vol.44No.5

第5期

2024年5月MetallurgyandmaterialsMay2024

TC4钛合金板材缺陷分析

1，21，21，21，21，2

张雷，张伟，郑亚星，胡蕾，杨艳

（1.陕西亿创钛锆检测有限公司，陕西西安710000；

2.国家钛材产品质量检验检测中心，陕西宝鸡721013）

摘要：通过超声波探伤、宏观及显微组织观察、化学分析、硬度测试及能谱分析等表征方法，分析了某批次TC4

钛合金板材出现的缺陷问题。结果显示，缺陷区域宏观组织经腐蚀后呈亮白色，且沿轧制方向分布，显微组织为

单相等轴和拉长琢组织；显微硬度测试结果显示该缺陷区域硬度值低于正常区域，属于非脆性偏析。扫描电镜能谱

显示缺陷区域富钛贫钒，属于化学成分偏析。综合结果可知该缺陷属于典型的在熔炼过程中造成的冶金缺陷。

关键词：TC4钛合金；富钛偏析；冶金缺陷

TC4钛合金是目前用途最广的两相钛合金，由密排文章对此类缺陷进行了检验分析与判别，并对其成因

咱5暂

六方结构的琢相和体心立方结构的茁相构成。具有比进行了分析，旨在提高产品的质量，优化生产过程。

度高、耐蚀性好，抗疲劳和抗裂纹扩展能力等优异

1实验

性能，使其在航空航天、船舶制造、石油化工、生物医疗

等多个领域得到广泛应用，尤其航空发动机叶片和涡1.1实验材料

咱1-2暂以TC4合金名义成分配料，通过真空自耗炉熔炼，

轮盘等大多采用TC4钛合金材料。

钛合金加工材料的制造过程包含熔炼、锻造或轧经过轧制成啄25mm板材。原料取样分析化学成分，结

制及处理等，其中导致成分偏析的主要因素在钛合果合GB/T3620.1《钛及钛合金牌号和化学成分》标准

金的熔炼过程。成分偏析在后续加工中极其容易引起要求，结果见表1。采用CTS-9002PLAS超声波探伤仪

显微组织的异常，这种异常致使缺陷区域与正常区域进行检测时，仪器显示波形出现多条异常峰值，确定此

咱3-4暂区域可能存在缺陷，超声探伤见图1。在板材上对此区

硬度值不同，继而导致性能的不均匀。在零部件长时

间服役过程中容易萌生疲劳裂纹源，降低产品的使用域进行取样，进行更加深入地分析。

寿命，严重时即使在正常载荷使用范围内也可导致零1.2实验设备

件发生瞬时裂。因此，为确保材料的安全性和可靠性，采用ZEISSObserverZ1m科研级光学金相显微镜，

图1超声波探伤曲线图2TC4钛合金板材纵截面宏观组织

表1TC4钛合金原料的化学成分

元素AlVFeCONH

标准值5.50耀6.753.5耀4.5臆0.30臆0.08臆0.20臆0.05臆0.015

实测值6.414.210.1