怎么检测锻造件流线?
发布日期:2020-11-16 09:24:57
锻造流线又称金属流线,在锻造时,金属的脆性杂质被打碎,顺着金属主要伸长方向呈碎粒状或链状分布;塑性杂质随着金属变形沿主要伸长方向呈带状分布,这样热锻后的金属组织就具有一定的方向性。流线分布可根据锻造工艺改进进行优化,良好的流线可以使锻件机械性能更好。相反,如果流线有重大缺陷,如乱流、穿流、金属流线乱等现象出现,会影响锻件的力学性能。

锻造流线使金属性能呈现异向性;沿着流线方向 (纵向)抗拉强度较高,而垂直于流线方向 (横向)抗拉强度较低。生产中若能利用流线组织纵向强度高的特点,使锻件中的流线组织连续分布并且与其受拉力方向一致,则会显著提高零件的承载能力。例如,吊钩采用弯曲工序成形时,就能使流线方向与吊钩受力方向一致,从而可提高吊钩承受拉伸载荷的能力。锻压成形的曲轴中,其流线的分布是合理的。


紧固件金属流线_副本.jpg
紧固件金属流线


锻造缺陷一般有哪些呢?

锻造用的原材料为铸锭、轧材、挤材及锻坯。而轧材、挤材及锻坯分别是铸锭经轧制、挤压及锻造加工成的半成品。一般情况下,铸锭的内部缺陷或表面缺陷的出现有时是不可避免的。再加上在锻造过程中锻造工艺的不当,最终导致锻件中含有缺陷。以下简单介绍一些锻件中常见的缺陷。

1. 由于原材料的缺陷造成的锻件缺陷通常有:

表面裂纹、折叠、结疤、层状断口、亮线(亮区)、非金属夹杂、碳化物偏析、铝合金氧化膜、白点、粗晶环、缩管残余

2. 备料不当产生的缺陷及其对锻件的影响:

切斜、坯料端部弯曲并带毛刺、坯料端面凹陷、端部裂纹、气割裂纹、凸芯开裂

3. 加热工艺不当常产生的缺陷:

(1)介质影响使坯料外层组织化学状态变化而引起的缺陷,如氧化、脱碳、增碳和渗硫、渗铜等;

(2)由内部组织结构的异常变化引起的缺陷,如过热、过烧和未热透等;

(3)由于温度在坯料内部分布不均,引起内应力(如温度应力、组织应力)过大而产生的坯料开裂等。

4. 锻造工艺不当常产生的缺陷:

大晶粒、晶粒不均匀、冷硬现象、裂纹、龟裂、飞边裂纹、分模面裂纹、折叠、穿流、锻件流线分布不顺、铸造组织残留、碳化物偏析级别不符要求、带状组织、局部充填不足、欠压、错移、轴线弯曲

5. 锻后冷却工艺不当常产生的缺陷:

冷却裂纹、网状碳化物

6. 锻后热处理工艺不当常产生的缺陷:

硬度过高或硬度不够、硬度不均

7. 锻件清理工艺不当常产生的缺陷:

酸洗过度、腐蚀裂纹


锻造曲轴金属流线_副本.jpg
锻造曲轴金属流线


特点:

(1)铸锭经塑性变形后的显微特征:具有锻造流线        

a)脆性杂质,被打碎并顺着金属主要伸长方向呈碎粒状或链状分布        

b)塑性杂质,随着金属变形沿主要伸长方向呈带状分布      

c)晶粒,显著地沿同一方向被拉长  

(2)性能特点:具有各向异性      

a)纵向(平行纤维方向),韧、塑性增加        

b)横向(垂直于纤维方向),韧、塑性降低但抗剪切能力显著增强


目的:

检验金属流线是否沿样品外形轮廓连续分布,有无流纹不顺、折叠、乱流 、穿流、等现象


检验方法:

特定腐蚀液侵蚀


检验步骤:

试样的选取——试样加工——侵蚀——观察评定


测试标准:

GB/T 226  钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法 

ASTM-E381 棒材、坯段、大方坯和锻件的宏观浸蚀实验标准

ISO4969  钢-宏观检验用蚀刻法

GB/T 5168  α-β钛合金金高低倍组织检验方法

GB/T 4297 变形镁合金低倍组织检验方法

YS/T 448  铜及铜合金铸造和加工制品宏观组织检验方法