球墨铸铁是指其中的石墨呈细小圆球或球粒状的铸铁。球状石墨组织是从熔融金属中添加一种或多种球化元素而形成的。
1.坚实性和完整性
开口于铸件表面的裂纹和细撕裂难以用目视法检测,但可用着色渗透或磁粉法检测,而荧光磁粉法是非常有效、广为采用的方法。
声学方法包括使铸件振动和用电子学方法记录其振动频率的下降率。对于批量生产的较小铸件,采用声共振法是非常可靠的,此法可对产品作100%的自动检测,费用可大省。此外,振动的阻尼行为也可用来检测带裂纹或带缺陷的铸件。内部的不坚实不紧靠表面时,可用超声波法检测。采用反射法时,可难以看到背面回波;采用透射法时,透射信号可变弱。探头的耦合和结果的解读涉及检测人员的熟练程度。在检测非常靠近表面的缺陷和检测薄铸件时,可采用斜射探头,以得到较好的结果。
球墨铸铁的坚实性也可用X射线或γ射线检测。石墨的出现,特别是在厚至500mm的断面中使用此法,较之于钢较难作出判断,通过图像增强可得改善。
2.石墨组织的确认
铸件的超声波穿透速度和共振频率与弹性模量有关,在铸铁中经片状石墨到球状石墨,和弹性模量及强度的相关性都是上升的。因此,超声波速度或共振频率的测量可用以评估球化、强度和其他有关性能。因为球化的显微镜评估是一主观的测量,如果基体保持不变,一些无损检测方法对某些性能可提供较好的了解,如图11.1-2和图11.1-3所示。当球墨铸铁的基体组织变化时,这些变化不可能像石墨组织变化那样容易检测,超声波读数不能反映力学性能的改变,此时需要测量硬度,已确认碳化物的出现。(www.xing528.com)
涡流的测量可用于很多铸造组织和性能的检测,由于珠光体-铁素体之比很大程度上决定了硬度、抗拉强度和屈服强度、冲击性能,铸铁的铁素体等级比珠光体在磁性上要软些,以及铁素体具有较高的电导率,因此,通过交流电在铸铁中产生的涡流随上述力学性能的改变,将使线圈的阻抗改变,这就为用涡流探头无损评价球墨铸铁提供了很好的基础。用50kHz工作的涡流探头试验已经表明,如果石墨形态类似,涡流法可用于评估球墨铸铁的硬度和拉伸性能,而不管其热处理和原始的成分如何。
图11.1-2 超声波速度与球墨铸铁强度的关系
图11.1-3 铸态和热处理过的球墨铸铁中球化率的百分数与纵波声速的关系
注:铁素体铸铁的数据与珠光体铸铁的数据各来自不同的研究结果
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