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如何對鍛件鋼鐵材料部分進(jìn)行酸蝕試驗

2019-03-07 16:27:48 瀏覽次數(shù):
 酸蝕試驗利用酸液對鋼鐵材料各部分侵蝕程度的不同,可清晰地顯示鋼鐵的低倍組織及其缺陷。這種方法設(shè)備簡單、操作方便,能清楚地顯示鋼鐵材料中存在的各種缺陷,例如裂紋、夾雜、疏松、偏析以及氣孔等。根據(jù)其分布以及缺陷存在的情況,可以判斷鋼材的冶金質(zhì)量;通過推斷缺陷的產(chǎn)生原因,可在工藝上采取切實可行的措施,以達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。
      酸蝕試樣必須取自最易發(fā)生各種缺陷的部位。檢驗鋼材表面缺陷(如淬火裂紋、磨削裂紋、淬火軟點等)時,應(yīng)選取鋼材或鍛件的外表面迸行酸蝕試驗;檢驗鋼材質(zhì)量時,應(yīng)在鋼材的兩端分別截取試樣;在解剖鋼錠及鋼坯時,應(yīng)選取一個縱向剖面和2-3個橫截面試樣(鋼錠或鋼坯的兩端頭,或上、中、下部位),此時鋼中白點、偏析、皮下氣泡、翻皮、疏松、殘余縮孔、軸向晶間裂紋、折疊裂紋等缺陷可在橫截面試樣上清楚地顯示出來,而鋼中的鍛造流線、應(yīng)變線、帶狀組織等可在縱向試樣上顯示出來。在進(jìn)行失效分析或缺陷分析時,除在缺陷處取樣外,還應(yīng)在有代表性的部位選取一個試樣,以便與缺陷處進(jìn)行比較。
      酸蝕試樣的取樣可采用剪、鋸、切等方法進(jìn)行制備,取樣時應(yīng)避免變形、熱影響以及裂紋等加工缺陷。加工后試樣的表面粗糙度應(yīng)不大于1.6,采用冷酸浸蝕法時不大于0.8,試面不得有油污和加工傷痕。
      橫向試樣的厚度一般為20mm,試面應(yīng)垂直于鋼材(坯)的延伸方向。縱向試樣的長度一般為邊長或直徑的1.5倍,試面一般應(yīng)通過鋼材(坯)的縱軸,試面最后一次的加工方向應(yīng)垂直于鋼材(坯)的延伸方向。鋼板試面的尺寸一般長為250mm,寬為板厚。檢驗鋼材表面缺陷應(yīng)取鋼材的毛面,即鋼材表面無需進(jìn)行任何機械加工,可直接置于酸液中進(jìn)行腐蝕。



 

      將酸蝕試樣在粗砂紙上經(jīng)磨平、清水沖洗、侵蝕、清水沖洗擦拭、吹干等操作后,試樣表面就露出宏觀組織,即可觀察其表面。酸蝕試驗分為熱酸蝕試驗和冷酸蝕試驗。
      1.熱酸蝕試驗
      熱酸蝕試樣的腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕范疇。試樣的化學(xué)成分不均勻,物理狀態(tài)差異較大并存在其他各種缺陷時,會造成試樣中存在許多不同的電極電位,組成許多微電池。微電池中電位較高的部位為陰極,電位較低的部位為陽極。陽極部位發(fā)生腐蝕,陰極部位不發(fā)生腐蝕。當(dāng)酸液加熱到一定溫度時,這種電極反應(yīng)會加速進(jìn)行,加快了試樣的腐蝕。
      試驗所需的設(shè)備包括除油槽、酸蝕槽、加熱器、堿水槽、流水沖洗槽、電熱吹風(fēng)機。
      試驗操作程序:除油—酸蝕(加熱)—中和(堿水槽)—沖洗—烘干。
      首先將配制好的酸液放入酸蝕槽內(nèi),并在加熱爐上加熱。將已加工好的試樣用塑料導(dǎo)線將其綁扎好,并將試樣的腐蝕面向上置于酸蝕槽內(nèi),到達(dá)預(yù)定溫度后開始計算浸蝕時間。經(jīng)過預(yù)定的酸蝕時間后將試樣從酸液中取出,放入堿液槽里進(jìn)行中和處理,然后放入流動的清水中沖洗,并用電熱風(fēng)機吹干試面上的水潰。經(jīng)過上述操作的試樣即可用肉眼或放大鏡進(jìn)行檢驗,必要時可進(jìn)行照相。為了鍛件以后進(jìn)行復(fù)査或作其他用途,可將試樣放在干燥器中,或在試樣表面涂上一層油脂,以防生銹。
      2.冷酸蝕試驗
      冷酸蝕是直接用腐蝕劑在試樣表面進(jìn)行腐蝕,它對試樣表面粗糙度的要求比熱酸蝕高一些,一般要求達(dá)到0.8,因此特別適合不能切割的大型鍛件和外形不能破壞的大型機器零件。冷酸蝕有浸蝕和擦蝕兩種方法,腐蝕的時間以準(zhǔn)確、清晰地顯示鋼的低倍組織及宏觀缺陷組織為準(zhǔn)。

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