Gr5 티타늄 바 롤링의 검은색 줄무늬 결함
Apr 19, 2026
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Gr5 티타늄 합금은 가장 널리 사용되는 + 티타늄 합금으로 우수한 성능을 가지며 다양한 분야에서 핵심 구조 재료로 사용됩니다. 검은색 줄무늬 결함은 바 압연 공정 중에 발생하여 표면 품질을 저하시키고 미세 구조 및 특성이 불균일하며 제품 적격률 및 서비스 안전성이 저하되는 경향이 있습니다.
1. 검은줄무늬 불량의 핵심원인
(1) 잉곳 성분 분리
합금 원소의 불균일한 확산은 -상 안정화 요소의 국부적 강화 및 불충분한 -상 안정화 요소로 이어집니다. 미세구조와 경도의 차이로 인해 압연 후 검은색 줄무늬로 발전하는 분리대를 형성합니다.
원료나 제련 과정에서 도입된 Fe, Si, C 등의 불순물은 입자 경계에서 분리됩니다. 압연 후 불연속 또는 연속적인 흑색 줄무늬를 형성하며 심한 경우 미세균열이 발생할 수 있습니다.
불충분한 응고 공급은 내부 결함을 초래합니다. 압연 후에도 미세구조의 차이를 유지하며 산화 및 부식 후에는 검은색 줄무늬로 나타납니다.
(2) 불일치 압연 공정
온도가 지나치게 높으면 입자가 거칠어지고 입자 경계가 약화됩니다. 온도가 너무 낮으면 가소성이 떨어지고 변형 저항이 높아져 표면에 미세 균열이 생기고 산화 후 검은 줄무늬로 변하는 주름이 생기기 쉽습니다.
불합리한 롤 프로파일과 큰 속도 차이로 인해 비동기 변형이 발생하여 표면에 전단 응력이 발생하고 미세 구조 변형이 발생하며 산화 및 부식 후 검은 줄무늬로 나타나는 미세 균열이 발생합니다.
윤활이 부족하고 유제가 오염되면 알루미늄 픽업-과 긁힘이 발생하는 경향이 있습니다. 불완전하게 제거된 산화물 스케일이 표면에 압착되어 검은색 줄무늬가 형성됩니다.
냉각 속도가 고르지 않으면 비동기식 미세 구조 변형이 발생하여 산세 또는 열처리 후 검은색 줄무늬로 나타나는 미세 구조 차이 밴드가 형성됩니다.
(3) 표면 오염 및 매체 반응
품질이 저하되거나 필터링이 제대로 되지 않은 에멀젼에는 티타늄 칩과 기름 얼룩이 남아 있으며, 이는 고온에서 탄화되어-깨끗이 하기 어려운-검은 줄무늬를 형성합니다.
고온-산화로 인해 산화물 스케일이 고르지 않게 됩니다. 국소적인 과도한-식각 또는 불충분한 산세척으로 인해 색상 차이가 발생합니다. 불완전한 중화는 국부적인 부식과 흑화를 유발합니다.
(4) 장비 및 공구 결함
마모되거나 티타늄-이 붙어 있거나 갈라진 롤은 바 표면에 주기적으로 검은색 줄무늬를 남깁니다.
잘못 정렬된 가이드와 고르지 않은 롤러 테이블로 인해 바 표면이 긁히거나 접히고, 손상된 부분은 산화 및 부식 후에 검게 변합니다.
장비 진동이 높으면 롤링이 불안정해지고 표면 구성 및 미세 구조의 불균일성이 악화되고 검은 줄무늬가 생성됩니다.
2. 정밀 검출 기술
(1) 육안 및 머신비전 표면검사
충분한 조명 하에서 검사: 검은색 줄무늬는 압연 방향을 따라 연속 또는 불연속적인 어두운 줄무늬로, 경계가 명확하고 불균일이 뚜렷하지 않습니다. 비용이 저렴하고 직관적이지만 효율성이 낮고 미세한 결함을 놓치기 쉽습니다.
바의 360도 이미징을 위해 선형 배열 카메라와 다중{0}}광원이 채택되었습니다. 검은색 줄무늬는 그레이스케일 비교, 3D 포인트 클라우드 및 기타 알고리즘을 통해 식별되어 크기 측정, 위치 지정 및 분류가 가능합니다. 효율성은 수동 작업보다 5~10배 높아 일괄 온라인 검사에 적합합니다.
(2) 비-파괴 테스트
- 초음파 테스트
초음파는 결함 경계면에서 반사되거나 감쇠되며 결함 위치와 깊이는 파형을 기반으로 결정됩니다.
내부 분리, 다공성 및 미세 균열을 감지하고 깊이가 1mm 미만인 표면 근처 결함을 찾을 수 있습니다.{0}}
- 와전류 테스트
조성 및 미세 구조의 불균일성은 와전류 임피던스를 변화시키고, 비정상적인 신호를 통해 결함을 식별합니다.
깊이가 0.5mm 미만인 표면 및 표면 근처의 검은색 줄무늬를 신속하게 검사하고 기계적 손상과 분리를 구별합니다.{0}}
- 침투 테스트
침투제는 열린 결함 속으로 스며들어 현상 후에 눈에 띄게 됩니다.
최종 완제품 검사에 주로 사용되는 미세균열, 접힘 등 개방형 결함이 검은색 줄무늬에 동반되는지 여부를 판단합니다.
3. 전체-프로세스 예방 및 통제 전략
(1) 오염원 예방 및 통제
고-순도 스폰지 티타늄과 고품질-알루미늄-바나듐 모합금을 선택하세요. 정확한 비율과-재료의 다단계 혼합으로 구성 오차를 ±0.1% 이내로 제어합니다. 3-시간 진공 소모성 아크 용해를 채택하고 공정을 최적화하며 균질화 어닐링과 결합하여 분리를 줄입니다. 잉곳에 대한 결함 탐지를 수행하고 자격이 없는 공백은 사용이 금지됩니다.
(2) 공정 최적화
가열 속도와 온도차를 제어하는 단면 가열 모드를 채택하여 과열 및 연소를 방지합니다. 마무리 압연 온도를 보장하고 압연 중 변형을 합리적으로 할당합니다. 적시에 장비를 유지 관리하고 윤활 및 스케일 제거를 최적화합니다. 압연 후 균일하게 냉각하고 완제품을 어닐링하여 응력을 완화하고 미세 조직을 균질화하며 검은 줄무늬를 줄입니다.
(3) 말기치료
알칼리 세척, 산 세척, 중화 및 순수 헹굼의 완전한 세척 공정을 채택하여 오일 얼룩과 산화물 스케일을 제거하고 부식 잔류물을 방지합니다.
머신 비전을 통한 온라인 스크리닝 + 와전류, 수동 육안 검사 + 완제품 입고 전 샘플링 초음파 테스트를 통해 완전한 자격을 보장합니다.
약간의 분리된 검은색 줄무늬가 있는 바는 선삭 및 연마 후에 사용할 수 있습니다. 부서지기 쉬운 분리, 불순물 및 미세 균열이 있는 바는 등급 저하 없이 직접 폐기됩니다.
Gr5 티타늄 바에 대한 자세한 내용은 언제든지 문의하세요.Sam.Rui@bjrh-titanium.com.
