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钛合金熔体质量检测技术优化方案

【摘要】:钛合金中杂质元素的含量对合金性能具有重要影响。由于钛合金熔体活性高,且需要在密闭的真空炉中熔炼,限制了其在线检测技术的应用,因此合金中杂质含量的检测主要通过熔炼后在铸锭中取样测试的方法。对钛及钛合金中杂质元素的测定,国内外大多采用光谱分析法。但对加多种牌号的钛及钛合金,要对上述10个杂质元素进行光谱测定,由于合金成分的元素种类及含量的变化,对杂质元素的测定会产生不同的影响。

钛合金中杂质元素的含量对合金性能具有重要影响。如过多的氧可显著恶化TiAl合金的力学性能,甚至导致合金不能够进行随后的热机械加工。过量的氢同样需要值得注意,可引起氢脆的发生。对于某些牌号的合金,对杂质元素的含量控制有较高的要求,因此就需要对合金中的杂质元素进行检测。

由于钛合金熔体活性高,且需要在密闭的真空炉中熔炼,限制了其在线检测技术的应用,因此合金中杂质含量的检测主要通过熔炼后在铸锭中取样测试的方法。钛中微量杂质元素的测定方法有粉末光谱法、化学光谱法、直接光谱法等。在钛合金分析中,直接光谱法应用不多,化学光谱法也很少采用,粉末光谱法是在钛合金中常用的杂质元素的检测技术。

对钛及钛合金中杂质元素的测定,国内外大多采用光谱分析法。但对加多种牌号的钛及钛合金,要对上述10个杂质元素进行光谱测定,由于合金成分的元素种类及含量的变化,对杂质元素的测定会产生不同的影响。如果采用金属块状(或棒状)光谱标准,就需针对不同的牌号分别制作标样,并对标样的均匀性和准确含量进行鉴定和测量。其工作量之大和繁杂是显而易见的,粉末光谱法简便易行,适应性好。在钛及钛合金光谱分析上,为克服合金成分造成的第三元素影响,以便使所有杂质元素同时测定,一般采用稳定有效的碳粉作为缓冲剂,选择对克服分馏现象有效的浅孔电极装样和大电流激发的工作条件,在这样的工作条件下,消除了大部分合金成分对测定元素的影响[2]

光谱法是基于物质与辐射能作用时,测量由物质内部发生量子化的能级之间的跃迁而产生的发射、吸收或散射辐射的波长和强度进行分析的方法。光谱法可分为原子光谱法和分子光谱法。