鈦鍛件的顯微組織變化對(duì)其機(jī)械性能有較顯著的影響,對(duì)超聲探傷中的雜波水平及底波損失的評(píng)定起到檢查鈦鍛件組織均勻性的作用,應(yīng)予以充分的重視。
超聲波在晶界及晶內(nèi)相組織上的散射可能在熒光屏上以雜波顯示,也可能表現(xiàn)為聲能衰減引起底波高度的降低(底波損失),這兩者與顯微組織有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。根據(jù)這兩項(xiàng)參數(shù)的評(píng)定,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)過粗晶、并列α組織(能造成低周循環(huán)疲勞性能下降的魏氏組織)等。
就目前所作的工作來看,雜波水平高的鈦合金顯微組織,多表現(xiàn)為有完整明顯的原始β晶界和平直細(xì)長的魏氏α組織(未變形的典型魏氏組織),或顯現(xiàn)有多且大的條塊狀α相,這類組織在機(jī)械性能上表現(xiàn)為強(qiáng)度指標(biāo)下降。此外,某些鑄造組織殘留也可能造成雜波水平較高。但就一般的過熱魏氏組織,如果其原始β 晶界及晶內(nèi)相組織取向較紊亂無規(guī)則時(shí),盡管這樣的組織是不好的,甚至從顯微組織評(píng)定是不合格的,其雜波水平卻不一定偏高,說明雜波水平的評(píng)定目前還存在較大的局限性。
在底波損失的評(píng)定中,某些魏氏組織對(duì)超聲脈沖的高頻分量有較明顯的衰減(如并列α組織),這在頻譜儀上較易觀察到(北京航空材料研究所錢鑫源等),但對(duì)工業(yè)生產(chǎn)上的大批量檢查如何使用普通超聲探傷儀,選用最佳響應(yīng)頻率的探頭進(jìn)行檢測(cè)上存在一定的實(shí)際困難。
應(yīng)當(dāng)說明的是,目前對(duì)鈦合金內(nèi)部偏析也尚無可靠有效的超聲檢測(cè)方法。
總之,如何利用超聲波對(duì)各種不同顯微組織的響應(yīng)達(dá)到控制鈦合金的性能質(zhì)量,是目前需要深入研究的課題(例如采用更高的、甚至上百兆赫的頻率,以及使用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息處理等)。盡管如此,在目前鈦合金鍛件及材料的超聲探傷中,雜波水平與底波損失的評(píng)定仍然是兩項(xiàng)很有價(jià)值的指標(biāo)。
3.鈦鍛件材料的超聲探傷中,有時(shí)由于單個(gè)大晶?;蛘呔植康慕M織不均勻造成的組織反射會(huì)以單個(gè)反射信號(hào)的形式出現(xiàn),容易和真正的冶金缺陷(如高密度夾雜物、裂紋、孔洞等)的反射信號(hào)相混淆,通過試驗(yàn)分析認(rèn)為,這種反射信號(hào)可能是由于超聲反射波的相位疊加所致。在這種情況下,采用小直徑探頭或聚焦探頭(縮小波束直徑),提高超聲頻率,以相同的探測(cè)靈敏度(平底孔直徑相同的試塊)重新評(píng)定時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)其反射信號(hào)幅度明顯下降,有時(shí)甚至消失,而真正的冶金缺陷的反射信號(hào)在這種情況下不會(huì)有明顯變化。這種方法可以鑒別鈦鍛件中真正的冶金缺陷與組織反射。
當(dāng)然,在鈦鍛件的超聲探傷中,也和其他材料的超聲探傷一樣,企圖僅以A型顯示的反射脈沖信號(hào)判斷缺陷的性質(zhì)顯然是不可能的,必須結(jié)合具體探傷對(duì)象的材料成分特點(diǎn)、冶煉及鍛造加工工藝,以及輔以其他無損檢測(cè)手段(如X射線照相、滲透、超聲C掃描等等),加上探傷人員自身的經(jīng)驗(yàn)水平等進(jìn)行綜合分析判斷,必要時(shí)還要進(jìn)行解剖驗(yàn)證(包括宏觀、高倍,甚至電子顯微鏡、電子探針等手段)。因此,目前在鈦合金鍛件及原材料超聲探傷中,其質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)基本上仍以回波信號(hào)的參數(shù)為依據(jù)。
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