Zwarte streepdefecten bij het rollen van Gr5 titanium staven

Gr5 titaniumlegering is de meest gebruikte + titaniumlegering met uitstekende prestaties en dient als belangrijk structureel materiaal op verschillende gebieden. Black streak-defecten treden meestal op tijdens het rolproces van de staaf, waardoor de oppervlaktekwaliteit wordt aangetast, een inhomogene microstructuur en eigenschappen worden veroorzaakt en de productkwalificatiegraad en de serviceveiligheid worden verminderd.

 

 

(1) Segregatie van de samenstelling van blokken

Een ongelijkmatige diffusie van legeringselementen leidt tot lokale verrijking van -fasestabiliserende elementen en onvoldoende -fasestabiliserende elementen. Het vormt segregatiebanden die zich na het walsen ontwikkelen tot zwarte strepen als gevolg van verschillen in microstructuur en hardheid.

 

Onzuiverheden zoals Fe, Si en C die door grondstoffen of smelten worden geïntroduceerd, scheiden zich af aan de korrelgrenzen. Na het walsen vormt het discontinue of continue zwarte strepen, en in ernstige gevallen kunnen microscheurtjes optreden.

 

Onvoldoende stollingstoevoer resulteert in interne defecten. Het behoudt microstructurele verschillen na het walsen en verschijnt als zwarte strepen na oxidatie en corrosie.

 

(2) Niet-overeenkomend walsproces

Een te hoge temperatuur veroorzaakt korrelvergroving en verzwakte korrelgrenzen; een te lage temperatuur resulteert in een slechte plasticiteit en een hoge vervormingsweerstand, waardoor het oppervlak vatbaar wordt voor microscheuren en vouwen die na oxidatie in zwarte strepen veranderen.

 

Een onredelijk rolprofiel en een groot snelheidsverschil leiden tot asynchrone vervorming, waardoor schuifspanning op het oppervlak ontstaat en microstructurele vervorming en microscheuren worden veroorzaakt die na oxidatie en corrosie als zwarte strepen verschijnen.

 

Onvoldoende smering en vervuilde emulsie veroorzaken vaak aluminiumophoping- en krassen; onvolledig verwijderde oxideschilfers worden in het oppervlak gedrukt en vormen zwarte strepen.

 

Een ongelijkmatige afkoelsnelheid leidt tot asynchrone microstructuurtransformatie, waarbij microstructurele verschilbanden worden gevormd die verschijnen als zwarte strepen na beitsen of warmtebehandeling.

 

(3) Oppervlakteverontreiniging en mediumreactie

Een verslechterde of slecht gefilterde emulsie houdt titaniumchips en olievlekken vast, die bij hoge temperaturen verkolen en harde- tot- schone zwarte strepen vormen.

Oxidatie bij hoge- temperaturen veroorzaakt ongelijkmatige oxidehuid; lokaal over- etsen of onvoldoende beitsen leidt tot kleurverschillen; onvolledige neutralisatie veroorzaakt lokale corrosie en zwart worden.

 

(4) Defecten aan apparatuur en gereedschappen

Versleten, titanium-vastzittende of gebarsten rollen zorgen voor periodieke zwarte strepen op het staafoppervlak.

Verkeerd uitgelijnde geleiders en ongelijkmatige roltafels krassen of vouwen het staafoppervlak, en de beschadigde gebieden worden zwart na oxidatie en corrosie.

Hoge trillingen van de apparatuur leiden tot onstabiel rollen, waardoor de samenstelling van het oppervlak en de microstructurele inhomogeniteit verergeren en zwarte strepen ontstaan.

 

 

(1) Visuele en machinevisie-oppervlakte-inspectie

Inspectie bij voldoende licht: Zwarte strepen zijn doorlopende of onderbroken donkere strepen langs de walsrichting, met duidelijke grenzen en zonder duidelijke oneffenheden. Lage kosten en intuïtief, maar laag rendement en gemakkelijk te missen fijne defecten.

 

Lineaire array-camera's en lichtbronnen met meerdere-hoeken worden gebruikt voor 360 graden beeldvorming van balken. Zwarte strepen worden geïdentificeerd door middel van grijswaardenvergelijking, 3D-puntenwolk en andere algoritmen, waardoor groottemeting, positionering en classificatie mogelijk zijn. De efficiëntie is 5 tot 10 keer zo hoog als die van handmatig werk, geschikt voor online batchinspectie.

 

(2) Niet-destructief testen

• Ultrasoon testen

Ultrasone golven reflecteren of verzwakken op defecte grensvlakken, en de locatie en diepte van het defect worden bepaald op basis van golfvormen.

Detecteert interne segregatie, porositeit en microscheurtjes, en kan defecten in de buurt van-oppervlakken met een diepte van minder dan 1 mm lokaliseren.

• Wervelstroom testen

Compositorische en microstructurele inhomogeniteit verandert de wervelstroomimpedantie en defecten worden geïdentificeerd via abnormale signalen.

Schermt snel zwarte strepen aan het oppervlak en nabij-het oppervlak af met een diepte van minder dan 0,5 mm, en onderscheidt segregatie van mechanische schade.

• Penetrant testen

Penetrant sijpelt in open defecten en wordt na ontwikkeling zichtbaar.

Beoordeelt of zwarte strepen gepaard gaan met open defecten zoals microscheurtjes en vouwen, die meestal worden gebruikt voor de uiteindelijke inspectie van het eindproduct.

 

 

(1) Bronpreventie en -controle

Selecteer hoog-zuiver sponstitanium en hoge- kwaliteit aluminium-vanadium-hoofdlegering; materialen nauwkeurig doseren en in meerdere- fasen mixen om compositiefouten binnen ±0,1% te controleren. Pas drie--vacuüm-boogsmeltmiddelen toe en optimaliseer het proces, gecombineerd met homogeniserend gloeien om segregatie te verminderen; voer foutdetectie uit op blokken en het gebruik van niet-gekwalificeerde blanco's is verboden.

 

(2) Procesoptimalisatie

Gebruik een sectieverwarmingsmodus om de verwarmingssnelheid en het temperatuurverschil te regelen, waardoor oververhitting en verbranding wordt voorkomen. Zorg voor de eindwalstemperatuur en wijs op redelijke wijze vervorming toe tijdens het walsen; onderhoud de apparatuur tijdig en optimaliseer de smering en ontkalking. Na het walsen gelijkmatig afkoelen en afgewerkte producten uitharden om spanning te verlichten, de microstructuur te homogeniseren en zwarte strepen te verminderen.

 

(3) Terminale behandeling

Pas een compleet reinigingsproces toe van alkalisch wassen, beitsen, neutraliseren en spoelen met zuiver water om olievlekken en oxidehuid te verwijderen en corrosieresten te voorkomen.

 

online screening met machine vision + wervelstroom en handmatige visuele inspectie + ultrasone bemonstering voordat het eindproduct wordt opgeslagen om volledige kwalificatie te garanderen.

 

Staven met lichte zwarte strepen kunnen na het draaien en polijsten worden gebruikt; staven met brosse segregatie, onzuiverheden en microscheuren worden direct gesloopt zonder degradatie.

 

 

Voor meer informatie over Gr5 titanium staven kunt u altijd contact opnemen met:Sam.Rui@bjrh-titanium.com.