TC11是一種綜合性能良好的α+β型熱強(qiáng)鈦合金，通過采用α+β區(qū)熱變形和熱處理，TC11鈦合金的最高長期工作溫度可達(dá)500℃，是我國航空應(yīng)用較廣的高溫鈦合金，主要用于制造航空發(fā)動機(jī)的壓氣機(jī)盤、葉片、鼓筒等零件，也可用于制造飛機(jī)結(jié)構(gòu)件。該合金還具有良好的熱加工工藝性，可以生產(chǎn)鈦合金棒，鈦鍛件，醫(yī)用鈦棒等。

TC11鈦合金產(chǎn)品內(nèi)部質(zhì)量的好壞將直接影響航空發(fā)動機(jī)和飛機(jī)的使用可靠性。目前，寶雞各鈦廠在對TC11鈦合金產(chǎn)品的內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)時，常規(guī)采用的方法為超聲波探傷。但是，超聲波探傷對缺陷的檢測具有一定的局限性。在實(shí)際生產(chǎn)中，對某批次的TC11鈦合金棒進(jìn)行超聲波探傷時，并未發(fā)現(xiàn)異常，但在進(jìn)行低倍檢驗(yàn)時卻發(fā)現(xiàn)棒材中心有白亮塊出現(xiàn)?？蒲腥藛T通過采用金相檢測及能譜分析等方法，對白亮塊形成的原因進(jìn)行了分析，對后期的鈦合金產(chǎn)品生產(chǎn)將具有一定的指導(dǎo)作用。

試驗(yàn)所用的材料為經(jīng)過三次真空自耗熔煉的Φ750mm鑄錠，通過β相區(qū)進(jìn)行兩鐓兩拔后，再在α+β相區(qū)進(jìn)行一次鐓粗和多火次拔長所得的Φ230mm棒材，棒材按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行了雙重退火熱處理。車光的棒材采用超聲波進(jìn)行探傷后未發(fā)現(xiàn)有任何異常。對棒材取樣進(jìn)行低倍檢驗(yàn)時，發(fā)現(xiàn)低倍試樣上出現(xiàn)亮銀色的斑點(diǎn)，在鈦合金棒同一位置繼續(xù)取樣檢驗(yàn)低倍時，同一部位仍然存在白亮塊，說明白亮塊為連續(xù)性缺陷。為分析白亮塊產(chǎn)生原因，在白亮塊部位制取一個試樣，分別采用金相顯微鏡、掃描電鏡和能譜儀進(jìn)行金相檢驗(yàn)和微區(qū)成分分析；同時在有白亮塊的低倍試樣上，分別在白亮塊處和白亮塊附近取樣進(jìn)行室溫拉伸檢驗(yàn)，以分析白亮塊對鈦棒材室溫拉伸性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：

（1）通過高倍檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)白亮塊處的α相含量明顯低于β相含量，且白亮塊與基體間沒有明顯的界限，因此可判定白亮塊是由于成分偏析造成。而進(jìn)一步通過能譜分析后發(fā)現(xiàn)，白亮塊處的Al、Mo、Zr、Si合金元素含量明顯低于基體含量，而Ti含量則明顯高于基體含量。因此，可確定白亮塊即是由于Al、Mo、Zr、Si合金元素的偏析造成，屬富鈦偏析，為冶金缺陷。

（2）結(jié)合偏析具有一定深度的現(xiàn)象，可確定該偏析是由于混料不均勻造成。由于真空自耗熔煉過程為區(qū)域性熔煉，熔化和凝固同時在發(fā)生，熔煉均勻化效果相對較差。因此，若原材料混合不均勻時，即有可能出現(xiàn)熔煉后鑄錠成分不均勻的問題，從而產(chǎn)生偏析。

相關(guān)鏈接