Sorte stribedefekter i Gr5 Titanium Bar Rolling

Gr5 titanlegering er den mest udbredte + titanlegering med fremragende ydeevne, der tjener som et vigtigt strukturelt materiale på forskellige områder. Sorte stribedefekter har en tendens til at forekomme under stangvalseprocessen, hvilket forringer overfladekvaliteten, forårsager inhomogen mikrostruktur og egenskaber og reducerer produktkvalifikationsgraden og servicesikkerheden.

 

 

(1) Adskillelse af barresammensætning

Ujævn spredning af legeringselementer fører til lokal berigelse af -fasestabiliserende elementer og utilstrækkelige -fasestabiliserende elementer. Det danner segregationsbånd, der udvikler sig til sorte striber efter rulning på grund af forskelle i mikrostruktur og hårdhed.

 

Urenheder såsom Fe, Si og C, der indføres af råmaterialer eller smeltning, udskiller sig ved korngrænserne. Det danner diskontinuerlige eller kontinuerlige sorte striber efter rulning, og mikrorevner kan forekomme i alvorlige tilfælde.

 

Utilstrækkelig størkningsfodring resulterer i indre defekter. Det bevarer mikrostrukturelle forskelle efter rulning og fremstår som sorte striber efter oxidation og korrosion.

 

(2) Uoverensstemmende rulleproces

For høj temperatur forårsager kornforgrovning og svækkede korngrænser; for lav temperatur resulterer i dårlig plasticitet og høj deformationsmodstand, hvilket gør overfladen tilbøjelig til mikrorevner og folder, der bliver til sorte striber efter oxidation.

 

Urimelig rulleprofil og stor hastighedsforskel fører til asynkron deformation, genererer forskydningsspænding på overfladen og inducerer mikrostrukturel forvrængning og mikrorevner, der viser sig som sorte striber efter oxidation og korrosion.

 

Utilstrækkelig smøring og forurenet emulsion har tendens til at forårsage aluminiumopsamling- og ridser; ufuldstændigt fjernede oxidskæl presses ind i overfladen og danner sorte striber.

 

Ujævn afkølingshastighed fører til asynkron mikrostrukturtransformation, der danner mikrostrukturelle forskelsbånd, der fremstår som sorte striber efter bejdsning eller varmebehandling.

 

(3) Overfladeforurening og medium reaktion

Forringet eller dårligt filtreret emulsion bevarer titaniumspåner og oliepletter, som forkuller ved høje temperaturer og danner sorte striber, der er svære at-rengøre.

Oxidation ved høj-temperatur forårsager ujævne oxidskalaer; lokal over-ætsning eller utilstrækkelig bejdsning fører til farveforskelle; ufuldstændig neutralisering udløser lokal korrosion og sværtning.

 

(4) Defekter i udstyr og værktøj

Slidte, titanium-fastsiddende eller revnede ruller præger periodiske sorte striber på stangens overflade.

Forkerte føringer og ujævne rulleborde ridser eller folder stangens overflade, og de beskadigede områder bliver sorte efter oxidation og korrosion.

Høj udstyrsvibration fører til ustabil rulning, forværrer overfladesammensætning og mikrostrukturel inhomogenitet og producerer sorte striber.

 

 

(1) Visuel og maskinsynsoverfladeinspektion

Eftersyn under tilstrækkeligt lys: Sorte striber er kontinuerlige eller diskontinuerlige mørke striber langs rulleretningen, med klare grænser og ingen tydelige ujævnheder. Lav pris og intuitiv, men lav effektivitet og let at overse fine defekter.

 

Lineære array-kameraer og lyskilder med flere-vinkler anvendes til 360 graders billeddannelse af bjælker. Sorte striber identificeres gennem sammenligning af gråtoner, 3D-punktsky og andre algoritmer, hvilket muliggør størrelsesmåling, positionering og klassificering. Effektiviteten er 5-10 gange højere end manuelt arbejde, velegnet til batch-onlineinspektion.

 

(2) Ikke-destruktiv testning

• Ultralydstest

Ultralydsbølger reflekterer eller dæmpes ved defektgrænseflader, og defektens placering og dybde bestemmes baseret på bølgeformer.

Registrerer intern adskillelse, porøsitet og mikrorevner og kan lokalisere nær-overfladedefekter med en dybde på mindre end 1 mm.

• Hvirvelstrømstest

Kompositionel og mikrostrukturel inhomogenitet ændrer hvirvelstrømsimpedans, og defekter identificeres gennem unormale signaler.

Skærmer hurtigt overflade og nær-overflades sorte striber med en dybde på mindre end 0,5 mm og skelner adskillelse fra mekanisk skade.

• Penetrerende test

Penetrant siver ind i åbne defekter og bliver synlig efter udvikling.

Bedømmer, om sorte striber er ledsaget af åbne defekter som mikrorevner og folder, mest brugt til slutkontrol af færdigt produkt.

 

 

(1) Kildeforebyggelse og -kontrol

Vælg titanium med høj-renhed og høj-kvalitets aluminium-vanadium-mesterlegering; proportioner og bland materialer i flere trin nøjagtigt for at kontrollere sammensætningsfejl inden for ±0,1 %. Brug tre-gangs vakuum-forbrugerbar lysbuesmeltning og optimer processen kombineret med homogeniseringsudglødning for at reducere segregation; udføre fejldetektion på barrer, og ukvalificerede emner er forbudt at bruge.

 

(2) Procesoptimering

Brug en sektionsopvarmningstilstand for at kontrollere opvarmningshastigheden og temperaturforskellen, hvilket forhindrer overophedning og forbrænding. Sørg for færdigvalsningstemperatur og fordel deformation under valsning rimeligt; vedligeholde udstyret rettidigt, og optimere smøring og afkalkning. Afkøl ensartet efter rulning, og udglød de færdige produkter for at lindre stress, homogenisere mikrostruktur og reducere sorte striber.

 

(3) Terminal behandling

Vedtag en komplet renseproces med alkalisk vask, bejdsning, neutralisering og skylning med rent vand for at fjerne oliepletter og oxidskaller og forhindre korrosionsrester.

 

online screening med maskinsyn + hvirvelstrøm og manuel visuel inspektion + prøveudtagning af ultralydstest før færdigvarelager for at sikre fuld kvalifikation.

 

Stænger med let adskillelse af sorte striber kan bruges efter drejning og polering; stænger med skør adskillelse, urenheder og mikrorevner kasseres direkte uden nedgradering.

 

 

For flere detaljer om Gr5 titanium barer, kontakt når som helst:Sam.Rui@bjrh-titanium.com.