Analyse sur les causes des fissures de bande sur la surface de la feuille laminée à froid en alliage TA17

L'alliage TA17 est une plaque en alliage de titane ternaire, le composant nominal est le ti-4al-2v, qui contient une petite quantité d'élément Al très stable pour améliorer la résistance thermique de l'alliage, une petite quantité d'élément V très stable peut jouer un rôle dans le raffinage du grain et l'amélioration de la plasticité du processus, et ses performances de travail à froid sont meilleures que l'alliage TC4. L'alliage TA17 a une résistance moyenne, d'excellentes performances de soudage et une résistance à la corrosion par l'eau, une résistance statique et cyclique élevée, un traitement thermique et un sablage n'ont aucun effet sur la résistance, la plasticité et les propriétés de fatigue à faible cycle de l'alliage. Institut de recherche sur les matériaux en alliage TA17 développé par la structure centrale de l'Union soviétique Prometheus, sa marque internationale pour l'alliage Л Т - 3 b, principalement utilisée dans la construction navale, l'énergie atomique, l'industrie chimique, l'aviation et d'autres domaines, en particulier en tant que matériau de corps de navire, sa production représentaient autrefois 1/3 à 1/2 des produits en alliage de titane. En Chine, les principaux produits de cet alliage sont les tôles, les pièces forgées, les tiges et les fils.

titanium alloy plate

Comparé aux matériaux métalliques courants, l'alliage de titane est difficile à traiter, de sorte que divers défauts se produisent dans le processus de production. Malgré cela, il existe peu d'études sur les défauts de fissuration de surface des tôles laminées à froid en alliage TA17. Afin de fournir un support technique pour la production de feuilles minces qualifiées de surface en alliage TA17, les chercheurs ont analysé les défauts de fissure de bande dans le processus de laminage à froid des plaques d'alliage TA17 et ont trouvé les causes de leur formation.


Le processus de base de la production de tôles laminées à froid en alliage TA17 est le suivant: fusion d'alliages → forgeage de brames → laminage à chaud → laminage à froid. L'analyse de la composition chimique a été effectuée sur les échantillons de plaques laminées à froid avec des fissures de bande à la surface. Des observations stéréoscopiques ont été faites sur un stéréoscope DM6000, et la surface de la fissure, la morphologie de la section et la composition de la microzone ont été analysées par microscope électronique à balayage jsm-7001 et le spectromètre d'énergie inca-7557 qui l'accompagne.


On constate qu'il y a une grande quantité d'élément oxygène dans la fissure en bande. Le laminage à froid n'oxyde pas les plaques en alliage TA17, ce qui ne peut se produire que pendant le recuit. Par conséquent, il est déduit que ces défauts d'oxydation n'ont pas été complètement éliminés dans le processus de décapage alcalin après recuit et sont restés sur la surface de la plaque, entraînant des fissures de bande le long de la direction de laminage dans le processus de laminage à froid ultérieur.


Premièrement, dans le processus de recuit avant le laminage à froid, la surface de la feuille est oxydée, et lorsqu'il y a des défauts de qualité sur la surface de la feuille, tels que l'affleurement des joints de grains, l'inclusion et d'autres défauts, le canal d'oxydation est fourni et l'oxydation dans ces parties est plus profond. Dans le processus de nettoyage de surface ultérieur, tel que le décapage alcalin, les défauts de surface du site dus à une oxydation profonde et le temps de décapage alcalin ne suffisent pas pour éliminer complètement la couche d'oxydation et rester sur la surface. L'oxydation des défauts résiduels au cours du prochain processus de laminage à froid en raison de sa faible plasticité ne peut pas avec une déformation matricielle et allongée le long de la direction de laminage et se fracture en une série de petits trous, avec l'augmentation de la déformation au roulement, ces grappes de petits trous s'élargissent davantage, sont longtemps séparés les uns des autres et les parties d'oxyde cassant s'écaillent, formant éventuellement les défauts de fissure de la bande dentelée linéaire. La plaque et la révélation rendent les pièces en plastique pour une solution solide d'une certaine quantité d'oxygène que le substrat est pauvre, ne peut pas correspondre à la matrice en cours de laminage dans la déformation plastique et apparaît un grand nombre de micro-fissures, en raison de cette partie de couche riche en oxygène à faible teneur en oxygène, une partie à haute teneur en oxygène est désactivée en même temps, une partie de l'oxygène résiduel ne peut pas être une mesure spectrale, aucune analyse évidente du spectre d'oxygène et d'énergie des pièces n'a été trouvée.


L'analyse ci-dessus montre que pour éliminer la fissure en bande de la plaque TA17, la première étape consiste à s'assurer qu'il n'y a pas de défaut d'inclusion métallurgique dans l'alliage, tandis que l'effet de la fusion à l'arc consommable sous vide sur l'élimination des impuretés et la purification de l'alliage est limité. Par conséquent, la qualité des matières premières doit être contrôlée, c'est-à-dire que la qualité de l'éponge en titane et de l'alliage v-al doit être garantie. La seconde est d'assurer un temps de décapage alcalin suffisant après le recuit pour éliminer les défauts d'oxydation de surface. Troisièmement, les trous de surface et autres défauts de qualité causés par des défauts métallurgiques doivent être nettoyés avant le laminage à froid.