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锻件质量检验方法及标准

更新时间:2025-01-10 工作计划 版权反馈
【摘要】:表7-5-2 锻件等级及检验项目表7-5-3 锻件检验项目的试验方法标准3.锻件厚度检验通常用卡钳或游标卡尺测量,若生产批量大,可用带有扇形刻度的外卡钳来测量,如图7-5-3所示。图7-5-16 锻件平面平行度检验由以上所述可以看出,锻件的几何形状和尺寸,可用卡尺、卡钳、游标卡尺等通用工具进行测量。图7-5-17 拖拉机第二轴检验(二)锻件表面质量检验1.目视检查目视检查是检验锻件表面质量最普遍、最常用的方法。

(一)锻件几何形状与尺寸的检验

1.锻件长度尺寸检验

锻件长度尺寸的检验,可用直尺、卡钳、卡尺或游标卡尺等通用量具进行测量。为了提高检测工效和测量精度,可用刻有极限槽的杆形样板检验,杆件样板有测量一个尺寸的,也有测量几个尺寸的,如图7-5-1所示。

2.锻件高度(或横向尺寸)与直径检验

一般情况用卡钳或游标卡尺测量,如批量大,可用专用极限卡板测量(见图7-5-2)。

表7-5-2 锻件等级及检验项目

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表7-5-3 锻件检验项目的试验方法标准

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3.锻件厚度检验

通常用卡钳或游标卡尺测量,若生产批量大,可用带有扇形刻度的外卡钳来测量,如图7-5-3所示。

4.锻件圆柱形与圆角半径检验

可用半径样板或外半径、内半径极限样板测量,如图7-5-4所示。

5.锻件上角度的检验

锻件上的倾斜角度,可用如图7-5-5所示的测角器来测量。

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图7-5-1 刻有极限槽的杆形样板

a)用于测量一个长度尺寸 b)可用来测量三个长度尺寸

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图7-5-2 检验锻件高度与直径的极限卡板

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图7-5-3 带有扇形刻度的外卡钳

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图7-5-4 内外半径极限样板

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图7-5-5 测量倾斜角度的测角仪

6.锻件孔径检验

1)如果孔没有斜度,游标卡尺的内侧量爪能够自由进入被测量的孔内,则用游标卡尺测量,如图7-5-6所示,这种孔径也可用卡钳来测量,如图7-5-7所示。

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图7-5-6 用内测量爪测量孔径

2)如果孔有斜度,生产批量又大,则可用极限塞规测量,如图7-5-8所示。

3)如果孔径很大,则可用大刻度的游标卡尺,或用样板检验。图7-5-9上的内径D,因模腔压塌而使尺寸增大,则可用样板长度为D+Δ的不通过样板来检验。

7.锻件错位检验

1)如果锻件上端面高出分模面且有7°~10°的出模斜度,或者分模面的位置在锻件本体中间,则可在切边前观察到锻件是否有错位面Δe。如图7-5-10所示。

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图7-5-7 用卡钳测量孔径

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图7-5-8 用极限塞规检验锻件孔径

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图7-5-9 用样板检验轮缘内径

2)如错位不易观察到,则可将锻件下半部固定,对上半部进行划线检验,或者用专用样板检验,如图7-5-11所示。

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图7-5-10 锻件错位

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图7-5-11 用样板检验错位

3)横截面为圆形的硬件,如杆类、轴类件,有横向错位时,可用游标卡尺测量分模线的直径误差,标出错位量大小,并确定它是否超过了允许的错位值,如图7-5-12所示。

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图7-5-12 杆类或轴类锻件错位的检验D1-D2≈Δe

8.锻件挠度检验

1)对于等截面的长轴类锻件,或在有限长度内为等截面的长轴类锻件,可将锻件放置在平板上,慢慢地反复旋转锻件,观察轴线的翘曲程度,再通过测量工具,即可测出轴线的最大挠度,如图7-5-13所示。

2)将锻件两端支放在专门设计的V形块或滚棒上,旋转锻件,观察锻件旋转时表面的摆动,通过仪表如百分表等即可测出锻件两支点间的最大挠度值,如图7-5-14所示。

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图7-5-13 轴类件挠度检验

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图7-5-14 用百分表测量锻件挠度

9.锻件平面垂直度检验

如果要检验锻件上某个端面(如突缘)与锻件中心线的垂直度,如图7-5-15所示的那样,则可将锻件放置在两个V形块上,通过测量仪表如百分表,测量该端面的跳动值,即可在所用测量仪表的刻度盘上,读出端面与中心线的垂直度。

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图7-5-15 锻件平面垂直度检验

10.锻件平行度检验

如需测量平行面间的平行度,可选定锻件某一端面作为基准,借助测量仪表即可测出平行面间平行度的误差,如图7-5-16所示。

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图7-5-16 锻件平面平行度检验

由以上所述可以看出,锻件的几何形状和尺寸,可用卡尺、卡钳、游标卡尺等通用工具进行测量。大批量生产时,可用专用量具加卡规、塞规、样板等进行检验。对于外形复杂,要求检测部位或项目较多的锻件,可以采用特制的专用仪器或样板来检验。例如,对叶片型面尺寸采用电感量仪,一次可以检测20~34个测量点的尺寸公差。采用特制的专用成形样板,可以同时检验拖拉机第二轴长度、弯曲度、头部与杆部同轴度等几个项目,如图7-5-17所示。

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图7-5-17 拖拉机第二轴检验

(二)锻件表面质量检验

1.目视检查

目视检查是检验锻件表面质量最普遍、最常用的方法。检验人员凭肉眼细心观察锻件表面有无裂纹、折叠、压伤、斑点、表面过烧等缺陷。

目视检查可用于锻造生产的全过程。一般每个锻件须经过两次视检:即切除飞边后和热处理后。为了便于观察缺陷,通常是在酸洗、喷砂或滚筒清除表面氧化皮后进行视检。

2.磁粉检验

磁粉检验通称磁粉探伤或磁力探伤。它可以发现肉眼不能检查的细小裂纹、隐蔽在表皮下的裂纹等表面缺陷,但只能用于碳钢、工具钢、合金结构钢等有磁性的材料,而且锻件表面要平整光滑,粗糙的表面有可能导致不正规的检验结果。

(1)基本原理 若将一磁性材料制成的工件放在磁场中,则工件被磁化,即在工件内部产生磁场(通常用磁力线来表示)。当工件中有缺陷存在时,磁力线在缺陷处“受阻”,并产生弯曲现象。值得注意的是,表面和近表面的缺陷会使磁力线跳过缺陷而暴露在空气中,如图7-5-18所示。这种“漏磁”现象(见图7-5-18中缺陷1、2两处)使缺陷处的零件表面形成一局部磁场。若向工件表面撒上一层很细的磁性粉末,它就被吸附聚集在有局部磁场处,将缺陷的形状和大小显现出来。

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图7-5-18 有缺陷零件磁力线的分布

如图7-5-18所示,在缺陷1处虽也有磁力线的弯曲,但没有“漏磁”产生,所以该法不能发现内部缺陷。此外,即使是表面缺陷,若缺陷蔓延方向与磁力线方向一致,则不能使磁力线产生弯曲,缺陷也发现不了。只有当磁力线方向与缺陷蔓延方向相垂直或接近垂直时,才能使磁力线产生强烈弯曲,形成“漏磁”,而将缺陷显现出来。

(2)检验方法 可分为干粉法和湿粉法两种:

1)干粉法。将干粉通过喷枪喷射到零件表面上,观察零件缺陷处磁粉聚集情况。即可判断缺陷部位、形状和大小。磁粉应具有高磁化能力,磁粉中不应含有非磁性氧化铁或粘土等杂质。磁粉粒度应在400目以上。对于钢锻件来说,采用红色磁粉较好。这样不至因为锻件的黑皮而降低显示效果。如红色磁粉仍不能清晰显示缺陷,则可采用荧光性磁粉。这种磁粉在波长为200~400nm的黑光(紫外线光范围中接近蓝色的光谱)照射下,就能发生清晰显眼的荧光。

干粉法检验太脏,喷射时磁粉飞扬,对检验人员健康有害,而且由于磁粉飞扬消耗太大。因此,多采用湿粉法检验。

2)湿粉法是将磁粉末悬浮在煤油(500g煤油中加入10~30g磁粉)或水溶液中,然后将悬浮的磁粉油液喷射或浇注在磁化的零件表面上,油液中的磁粉,遇到因缺陷产生的局部漏磁磁极后,被吸附聚集成缺陷大小和形状的磁粉堆。这种方法干净又节省磁粉,对小型件的检验特别合适。

经过磁粉检验的工件,在其内部或多或少留下磁性,这将影响到下一步的切削加工,因此,加工前应进行退磁处理。如果检验在热处理前,热处理后工件中的磁性将完全消失。否则,须将强度逐渐减弱的电流,反复改变方向通过工件1min左右,以达到退磁的目的。

由于磁场方向和裂纹(缺陷)方向平行时,不能产生局部漏磁磁极,或局部漏磁磁极很弱,难以显示缺陷。因此,为了显示横向裂纹(缺陷),须对工件进行纵向磁化,如图7-5-19所示。如要显示纵向缺陷,可直接沿工件纵向通电,以便实现周向磁化,如图7-5-20所示。

(3)优缺点 磁粉探伤法可以迅速可靠地发现工件表面或近表面的微细裂纹、发裂等缺陷。磁粉探伤灵敏度高、速度快、设备简单、操作简便而且成本比较低。但是这种方法只能检验磁性材料的表面或近表面处的缺陷。

3.荧光检验

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图7-5-19 工件的纵向磁化

1—工件 2—电磁阀 3—磁力线

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图7-5-20 工件的周向磁化

对于非铁磁性材料,如有色合金、高温合金、不锈钢等锻件的表面缺陷,可采用荧光检验,也叫荧光探伤,其过程如下:

1)清理锻件或工件表面,去除氧化皮、油污等杂物。

2)将锻件浸泡在荧光油液中10~20min。荧光油液常用配方是,15%的航空润滑油,85%的煤油。再加少许荧蒽(20g/kg油液);或者就在煤油中加2%的荧蒽直接配成。航空润滑油和荧蒽都是油溶性荧光物质,在紫外线照射下能发出辉光。煤油渗透性好,如果锻件上有表面裂纹之类的缺陷,荧光油就会渗入其中。

3)将锻件由荧光油液中取出并用水冲洗其表面,然后用木屑将锻件擦干。这样,只是在表面缺陷内才残留有荧光油液。这道工序也可采用汽油洗涤的办法,汽油挥发性好,锻件洗完很快就干了,免去了用木屑擦干这道很麻烦的工序;但要注意掌握汽油洗涤的时间,洗涤过长,会使表面缺陷内的荧光油液失掉一些,从而影响探伤的灵敏度。

4)在锻件上撒上氧化镁粉,停留5~10min。利用氧化镁粉将渗入表面缺陷内的荧光油液吸出(毛细管作用)。

5)在暗室内用紫外线照射锻件。由于在表面缺陷处的氧化镁粉被由缺陷内吸出的荧光油液所浸透,在紫外线照射下会发出辉光,据此即可发现缺陷。

图7-5-21所示为荧光探伤仪简图。由石英灯1发射紫外线,反射器2将石英灯发出的紫外线透过玻璃屏3而导入放置锻件的检验室4内。荧光探伤仪应放在暗室内,或用黑布围盖起来。受紫外线照射的锻件呈暗紫色,但在缺陷处因荧光油液渗入而激发出明晰的白光。为了保护检验人员的眼睛不受紫外线照射,用密封外壳5隔开。

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图7-5-21 荧光探伤仪简图

1—石英灯 2—反射器 3—玻璃屏 4—检验室 5—密封外壳

4.着色渗透探伤

此法与荧光法相似,不受材料是磁性还是非磁性的限制,不过是用带有彩色的高渗透性油液,使之渗入锻件表面缺陷中,然后用吸附剂将它吸出,在普通光线下用肉眼即可看到“彩像”,从而发现表面缺陷。其过程如下:

1)清理锻件表面,去除氧化皮、油污等杂物。(www.xing528.com)

2)在锻件上涂渗透液或将该件浸泡在渗透液中停留3~5min,渗透液配方之一是:

水杨酸甲酯 45%

苯甲酸甲酯 10%

二甲苯 10%

煤油 35%

萘 0.8g/100cm3

红色油溶性染料1.0g/100cm3(烛红或苏丹Ⅳ)

如果锻件上有表面缺陷,则此渗透液将渗入其中。

3)从锻件的表面上除去渗透液,可先用水洗,再用棉纱,最好是用棉布沾汽油或丙酮擦洗。

4)在锻件表面上涂上或喷一层吸附剂,吸附剂常用配方如下:

氧化锌 5g/100cm3

丙酮 45%

二甲苯 20%

火棉胶液 (5%)35%

这种吸附剂呈白色,涂在锻件上很快形成一层白色薄层。

5)观察锻件表面。一般几分钟后,吸附能力极强的吸附剂便把渗入表面缺陷内的红色渗透液吸出,因此,在白色表面上会出现红色彩像,显示出缺陷。这在普通光线下用肉眼即可看到。

荧光、着色这两种检验方法的工艺过程和灵敏度都差不多。着色法明显的好处是用肉眼在普通光线下即可观察,不必像荧光法那样要在暗室内用紫外线照射。在对特别大的锻件进行局部检验时,着色法具有优越性。

荧光和着色法的使用,都不受材料是磁性还是非磁性的限制。但因磁粉探伤法比这两种方法的优点多,所以,这两种方法主要用于非磁性材料锻件表面的检验。

(三)锻件内部质量检验

1.超声波探伤

(1)基本原理 在超声波探伤技术中,一般是采用压电式换能器来发生超声波(人耳听不到的20000Hz以上的弹性振动称为超声波)。它是应用压电晶体如石英、钛酸钡、铬钛酸铅等晶体的伸缩效应而得到的。如图7-5-22所示,如果给压电晶片加上一电振荡,当压电晶体上面电位是正,下面是负时,压电晶体产生收缩;反之,当上面电位是负,下面电位是正时,压电晶体产生伸长。这就是说,压电晶体随着加在其上的高频振荡电压而收缩和伸长,于是产生振动而发射出超声波。超声波与一般的波动过程一样,也具有反射、折射、绕射等特性。

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图7-5-22 压电晶体工作示意图

常用的超声波探伤仪是用压电式换能器做成探头,探头将电振荡转变成超声波射向被检锻件,并在其中传播。如锻件内没有缺陷,超声波碰到底面反射回来,又被该探头所接受,探头将此超声波转变成电振荡。开始发射超声波的电振荡信号和由底面反射回来的超声波变成的电振荡信号,在示波器上分别以“起始波”和“底波”表示出来,如图7-5-23所示。当锻件内有缺陷时,超声波碰到缺陷也会反射。因此,在示波器上:“起始波”与“底波”之间将多出现一个“缺陷波”,如图7-5-23右所示。根据“缺陷波”的位置可判断缺陷的深度。例如,“缺陷波”分布在“起始波”与“底波”之间的正当中,则说明缺陷位于锻件上、下表面的正中间。如缺陷靠近锻件上表面,则“缺陷波”必然成比例地靠近起始波。另外,还可根据“缺陷级”波峰的高度判断缺陷的性质和大小。例如,如果尺寸大小相同,则气孔比夹杂反射较强烈,因而气孔的波峰较高。如为同一性质的缺陷,则缺陷愈大,反射波峰愈高。

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图7-5-23 超声波探伤示意图

为了使探头发出的超声波与接收的超声波互不干扰,必须使探头发射的超声波是脉冲式的,即在很短的时间内发射超声波后间断一段时间再发射。显然,此间断时间必须大于超声波由锻件表面到底面再反射回到表面所经过的时间。由于发射的超声波是脉冲式的,而且是利用缺陷上的反射信号来发现缺陷,故将它称为脉冲式超声波探伤仪。

(2)注意事项

1)工作表面粗糙度。由于检验时探头要与锻件接触,所以要求锻件表面粗糙度Ra小于3.2μm。如果表面太粗糙,探头与被检件接触不良,则在示波器上可能会在主脉冲波之间出现一些小而不定位的脉冲波,这样就很难判断是锻件内的缺陷的反射波,还是由于表面粗糙而产生的假反射信号。

2)缺陷大小、位置和形状的确定。缺陷大小的确定,主要根据经验判断。也可以预先制作好各种不同性质、不同位置、不同大小的人为缺陷的标准试块,反复进行试验比较,然后作标准波形图片,并以此作为实际生产中对缺陷大小的判断依据。

缺陷的具体位置与形状的确定与探头的数目和位置有关。如探头仅在一个面上探测,则只能大致确定缺陷的位置和形状。只有在互相垂直的面上进行探测,才有可能测出缺陷的立体形状。对于气孔、疏松等缺陷,最好是同时从上、下、左、右四个面上进行探测,如图7-5-24所示,才便于其确定。

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图7-5-24 对气孔、疏松缺陷从四面探测的缺陷波

3)外探头的使用。对于裂纹、夹杂等缺陷的探测,超声波的穿透方向必须与缺陷的蔓延方向垂直,否则裂纹不能显示出来。这是因为平行于超声波穿透方向的裂纹面窄,超声波可以绕过裂纹而不反射回来。如图7-5-25a所示,锻件中有一接近垂直于表面的缺陷,用直探头因接收不到反射波,故发现不了。如用斜探头,如图7-5-25b所示,使超声波斜一角度射入,则能发现该缺陷。所以,为了能发现在锻件中各个方向、各个部位的缺陷,常常采用斜探头进行探伤。

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图7-5-25 直探头与斜探头的使用

1—直探头 2—斜探头 3—裂纹或夹杂 4—锻件

(3)优缺点及应用 脉冲式反射超声波探伤仪的优点是:

1)穿透力强,可以穿透几米甚至十几米厚的金属,这是其他无损探伤法(X光、γ射线、磁力探伤等)无法比拟的。

2)设备灵巧,便于携带,操作简单,不需庞大电源设备,工作稳定安全。

3)可以单面接触锻件进行检验,这对于大型锻件颇为方便。

4)生产率高、成本低。

该方法的缺点是:

1)对缺陷性质、大小不易准确判断,要求操作人员有丰富经验,并能对波形进行推断和比较。

2)要求被测锻件的表面粗糙度低,否则由于表面太粗糙,锻件与探头接触不良而产生的假信号将导致判断错误。

3)锻件形状不可太复杂。过于复杂或太薄、太小的锻件,均容易产生假信号而造成误断。

目前,这种探伤方法主要用于重要的大型锻件和军用大型锻件,如汽轮机轴、柴油机曲轴、发电机转子、航空发动机后轴颈、涡轮盘、压气机叶轮盘等。

2.低倍检验

锻件的低倍检验,实际上是用肉眼或借助10~30倍的放大镜,检查锻件断面上的缺陷。生产中常用的检查方法有:酸蚀、断口、硫印等。

对于流线、枝晶、残留缩孔、空洞、夹渣、裂纹等缺陷,一般是用酸蚀法检查其横向或纵向断面。

对于过热、过烧、白点、分层、萘状和石状断口等缺陷,采用断口检查最易发现。

对于钢中硫化物分布的情况,硫印法是唯一有效的检查方法。

(1)酸蚀检验 对于一般中小锻件,取样根据检验目的来确定。欲检查整个断面的质量情况,一般取横向试样。如为了检查流线分布、带状组织等缺陷,则以取纵向试样为好。如要检查表面裂纹、淬火软点等缺陷,则应保留锻件外表层进行酸蚀试验。

试样检验面的表面粗糙度,依据检验目的和所用酸蚀剂的冷热状态而定。热酸蚀检验面的表面粗糙度Ra一般为1.6μm,冷酸蚀的Ra应不超过1.6μm,必要时还要研磨、抛光。一般地说,被检验面的表面粗糙度越小,越容易暴露缺陷。

酸蚀检验方法分为热酸蚀和冷酸蚀两种:

1)热酸蚀检验。热酸蚀检验的试样制备及操作方法,在国家标准GB/T 226—1991中有具体规定。当然,也可以根据双方协议来确定。

钢件或钢料的热酸蚀检验,一般是将车光、磨光的试样,清除油污、擦洗干净,放在盛有酸蚀液(通常为50%盐酸水溶液)的槽子里,在65~80℃进行热酸腐蚀,浸蚀一定时间后(一般为10~40min,以清晰显示宏观组织和缺陷为准),取出在70~80℃的热冲洗液中冲洗干净并迅速用热风吹干,以免生锈而影响观察和评级鉴定。有关各类钢的热酸浸时间、酸浸液和冲洗液列于表7-5-4中。

对于铝合金、铜合金铸件,常用10%~15%的苛性钠水溶液来腐蚀。把试样浸入70℃的上述浓度的苛性钠水溶液中,停留约5s,然后用热水仔细洗涤,用热吹风机吹干,可以显露铝、铜合金的宏观组织。

应特别注意:热酸蚀温度不要过高,时间不要过长,否则会引起腐蚀过度,影响检验效果。

2)冷酸蚀检验。冷酸蚀是在室温下进行的。

对于不便于用热酸蚀或用热酸蚀不易显示缺陷时才用冷酸腐蚀。前者如断面较大,不便切开且不便于热酸蚀的大型锻件,如汽轮机转子、大的叶轮、曲轴等;后者如硬化层、淬火软点及某些奥氏体型不锈钢等。冷酸蚀对试样表面粗糙度的要求比热酸蚀试样的小,粗糙及有明显切削加工刀痕的表面,会影响缺陷的显现、观察和判断。

冷酸蚀浸蚀剂种类很多,表7-5-5为其中一例。

表7-5-5序号1中的①号和②号冷酸蚀剂,也可以分开单独使用。对于大型锻件中裂纹和白点的检查,最好是用表中列出的两次浸蚀方法。①号冷蚀剂是强氧化剂,当其浸入钢件上的缺陷后,缺陷的边缘被氧化并使之暴露出来,然后②号冷蚀剂将氧化的沉积物溶解,使缺陷暴露得更加明显。

表7-5-4 各种钢的热酸浸时间、酸浸液和冲洗液

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表7-5-5 冷酸蚀剂的配方及工作条件

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对于不便切开的大型锻件,可用棉纱蘸上浸蚀剂在其表面进行擦拭。

对于结构钢的低倍组织按原冶金部部颁标准评级图对照进行评定。其他种类的评级标准多在相应的技术条件或在双方协议中规定。

(2)断口检验 断口检验可以发现钢锻件由于原材料本身的缺陷,或由于加热、锻造、热处理造成的缺陷。

根据检验目的制备断口试样。对于一般缺陷(如偏析、非金属夹杂等),由于随锻轧加工方向延伸,它们在纵向断口上比在横向断口上容易发现,所以应尽可能地制取纵向断口。

试样在折断前的状态,应以能真实地显示缺陷为准。根据不同的目的和要求,使试样处于不同的热处理状态,然后折断,观察断口的组织状态和缺陷。

1)淬火断口。试样经淬火后在较脆状态下折断,得到细腻的瓷状断口,含磷量特别低的钢呈细纤维状。淬火断口最有利于显露那些破坏钢的连续性的缺陷,如白点、夹杂、气泡、裂缝、缩孔等。因为较小的塑性变形和特别细腻平整的断口组织,能将破坏连续性的缺陷衬托得比较清晰,所以,通常均检验淬火断口,以充分显露那些不允许存在的缺陷。淬火断口也能显露萘状、石状等粗晶组织及层状、偏析等不均匀性缺陷。

2)调质断口。试样经调质后在韧性状态下折断,得到较粗的纤维状断口,回火温度越高,纤维越粗大。调质断口能较好地显示成分和组织上的不均匀性。钢中不均匀的部分,如枝晶偏析、疏松等经锻轧加工后,顺延展方向伸长成条带状,在调质断口上表现为不同韧脆程度的线条,相间排列成粗细不同的纤维组织。韧脆差别和纤维粗细,反映了组织不均匀的程度,也反映出钢的横向性能,尤其是横向塑性的水平。调质断口虽然也能显露其他缺陷,但不如淬火断口清晰,因此比较细小的缺陷,容易被塑性变形较大的粗纤维组织所掩盖。

3)退火断口。轴承钢和工具钢通常在退火或热轧状态下作锻口检验,得到的为结晶状断口。可用以检验钢的晶粒的均匀细密程度,也可以显露因石墨碳沿晶界析出而引起的黑脆及夹杂、缩孔等缺陷。

(3)硫印检验 硫印检验是一种显示钢中硫化物分布情况的检验方法。

为了了解硫在钢坯或钢锻件大截面上的分布情况,比较全面地评价钢的质量,就应采用硫印检验法,以弥补化学分析和金相显微检查的不足。

1)基本原理。硫在钢中多以化合物(FeS,MnS)状态存在。硫印检验的原理是利用钢中硫化物与硫酸作用生成硫化氢,然后硫化氢与照相纸上的银盐作用生成硫化银。其化学反应如下:

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硫化银为棕色或棕褐色。照相纸上出现棕色斑点的地方,即为钢中存在硫化银的地方。试样上含的硫化物越多,上述反应越剧烈,照相纸上的印痕颜色就越深。因此,可以根据照相纸上印痕颜色的深浅、多少和分布来判断被检验试样中硫化物的多少和分布。

2)检验方法。钢的硫印检验方法是将照相纸先在3%~5%的硫酸水溶液中浸润,然后将照相纸涂有银盐(俗称药面)的一面,贴在钢坯或锻件经磨光去油的表面上,经3~5min后揭下,以清水冲洗,并按一般照相处理过程定影、水洗和烘干,即能显出结果。

3)应用。硫印检验主要用于检验碳钢低合金钢和中合金钢的质量,一般不用于高合金钢。

3.高倍检验

锻件的高倍检验,就是在各种显微镜下检验锻件内部(或断口上)组织状态与微观缺陷。高倍检验应用的显微镜有以下三种:

1)普通金相显微镜。

2)透射式电子显微镜。

3)扫描电子显微镜。

在生产实际中,一般检验项目,如检查结构图的晶粒度、夹杂物、脱碳和工具钢的碳化物分布状况等都是在普通金相显微镜下放大到100~500倍进行检验评定。需要指出的是:高倍光学金相试样应具有充分的代表性,特别是在研究缺陷产生的原因时,需选择和采取与研究目的有直接联系的试样。如检验锻件内部不同组织与夹杂物的状态和分布情况,应切取纵向试样;如检验锻件脱碳、折叠、粗晶、渗碳层、淬硬层及其他表面缺陷,则应切取横向试样。对于晶粒度的检验,可按双方协议指定的取样部位取样。

试样切取后,按顺序进行粗磨—细磨—抛光—浸蚀,最后在显微镜下检查。

有时,抛光过的试样,不经浸蚀也可以在显微镜下观察裂纹、非金属夹杂等缺陷,但其显微组织必须经过化学浸蚀才能显示出来。化学浸蚀是否成功,取决于所选用的浸蚀剂、浸蚀方法和浸蚀时间等因素的恰当配合。常用浸蚀剂的成分、用法与用途列于表7-5-6。

表7-5-6 常用浸蚀剂的成分、用法与用途

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(续)

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(四)锻件力学性能检验

有些锻件在热处理后需作力学性能试验。在实际生产中,一般锻件只进行硬度、拉力或冲击试验就足够了。但是,对于在特殊条件下工作的锻制零件,如涡轮盘、涡轮叶片等,还应进行补充试验,如疲劳、高温蠕变与持久试验等。各种力学性能试验方法标准,见表7-5-3。

硬度试验是生产中判断锻件力学性能最简单最常用的方法,常用布氏硬度计与洛氏硬度计来进行试验。

拉力试验可测出材料在静拉力作用下的RmReLφ等。

冲击试验可测量材料的冲击韧度aK

必须指出:力学性能试验的试样,应在同一熔炉、同一热处理炉批中抽取的锻件或毛坯上切取。否则,应对每一熔炉与热处理炉批分别进行试验。

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