钛合金半成品、锻件或零件的低倍组织检查是为了评定在整个坯料或零件中组织的类别和均匀性,并显露冶金缺陷和化学成分偏析等。在典型的技术条件中,都明确表示对低倍检查的要求为:低倍组织不允许有肉眼可见的裂纹、折叠、气孔、金属或非金属夹杂物、偏析、缩尾及其他肉眼可见的冶金缺陷。除此之外,还必然要讨论低倍试片的组织特征,如清晰晶、模糊晶、晶粒度以及晶粒不等轴程度等,下面讨论钛合金半成品低倍试片的3个组织参数。
俄罗斯相关的技术文件认为,描述和评定钛合金低倍组织有3个主要参数,即评定晶粒大小(级别)DM、晶粒的不等轴程度K和基色(ToнaлbHOсти)或对比度T.
低倍组织晶粒度的图像取决于晶粒的晶体学位向与入射光线的关系。当晶粒度尺寸达到人眼的分辨能力(100~150μm)时,这些组织要素在低倍组织中是可以看见的,如原始β晶粒和α集束基本上属于这种可见要素。应该强调的是:钛合金组织中的低倍晶粒和显微晶粒不总是相同的,并且可能有很大的尺寸差别。研究结果表明,这些要素的尺寸有以下3种可能性(见图4-1):
在低倍组织中观察到的晶粒尺寸与显微组织中β晶粒大小是一致的(DM=DB)-当d≤(100~150)μm,d为α集束尺寸;
(2)观察到的低倍组织中的晶粒尺寸小于显微组织中β晶粒大小(DM<DB)-当d>(100~150)μm
(3)观察到的低倍组织中的晶粒尺寸大于β晶粒大小(DM>Dβ)-当在相邻ββ晶粒间的边界上的晶体学位向差别较小时(Φ<10°),这时两个或几个晶粒在低倍组织中被误视为是一个粗大的晶粒。在所有情况下,β晶粒越细小,在低倍组织中显露的晶粒也越细小。通过对比低倍10级标准评级图(见图4-2)可以对低倍晶粒进行评定。
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