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锻件内部宏观组织的检验方法

来源:      2022-11-8 10:35:30      点击:


      锻件内部的裂纹、气孔、缩孔、夹杂等缺陷可采用无损检测,锻件内部的宏观组织,则须通过解剖随机抽出的某个锻件典型的截面进行观察与分析。

      锻件低倍检验是指用肉眼或借助于10-30倍的放大镜,检验锻件断面上的组织状态,故又称为宏观组织检验。其主要方法有:酸蚀、硫印和断口等。

      酸蚀检验:在锻件需要检验的断面上切取试样,经过酸液腐蚀,便能清晰地显示断面上宏观组织和缺陷的情况。
      硫印检验:试样的切取和检验面的加工与酸蚀检验基本相同,它是利用照相纸与硫化物的作用,以检查钢件中硫化物分布状况,同时也可间接地判断其它元素在钢种的分布。
      断口检验:可以发现锻件原材料本身的缺陷,或由于加热、锻造、热处理造成的缺陷。或由于零件使用过程中引起的疲劳裂纹。
      在生产中,宏观组织检验主要靠酸蚀法,断口检验,硫印检验用的不多。
      锻件显微组织检验:显微组织检验是在光学显微镜下检验锻件内部组织与微观缺陷,因此,检验用试样必须具有代表性。
      超声波具有很强的穿透能力,可以穿透几米甚至十几米厚的金属。利用超声波检验锻件的内部缺陷要比其它无损探伤法更为简便迅速,能较准确地发现缺陷的形状、位置及大小。但对缺陷的性质不易准确判断,必须配合其它方法或积累丰富经验加以推理比较才能做出结论。
      超声波检验的基本原理是,利用一种矿物做转换器,通电后石英将电能转化为相同频率的声能,通过油或水层的耦合,使探头发出的声能有效地射入被检件的内部。
锻件在淬火状态下有以下三个主要特征:组织特征、硬度特征和应力特征。
      组织特征是根据锻件尺寸、加热温度、时间、转变特征及利用的冷却方式,锻件淬火后的组织主要由马氏体或马氏体+残余奧氏体组成,此外,还可能存在一些未溶碳化物。马氏体和残余奥氏体在室温下都处于亚稳定状态,它们都有向铁衆体加渗碳体的稳定状态转化的趋势。
      硬度特征由碳原子引起的点阵畸变通过硬度表示出来,它随过饱和度(即含碳量)的增加而增加。淬火组织硬度、强度高,塑性、韧性低。
      应力特征包括微观应力和宏现应力,前者与碳原子引起的点阵畸变有关,尤其是与髙碳马氏体达到最大值有关,说明淬火时马氏体处于紧张受力状态之中;后者是由于淬火时横截面上形成的温差而产生的,工件表面或心部所处的应力状态是不同的,有拉应力或压应力,在工件内部保持平衡。如不及时消除淬火锻件的内应力,会引起零件的进一步变形乃至开裂。
      所得结论:淬火工件虽有髙硬度与髙强度,但脆性大,组织不稳定,且存在较大的淬火内应力,因此必须经过回火处理才能够使用。一般来说,回火工艺是锻件淬火后必不可少的后续工艺,它也是热处理过程的最后一道工序,它赋予了工件最后所需要的性能。