铸造检验员、实验员培训讲议.ppt

员工内部培训员工内部培训质检员、化验员、实验员质检员、化验员、实验员2009-7开篇开篇2024/5/22 周三周三科学严谨、认真负责 工作态度勤学苦练、广学博才 学习态度2可编辑可编辑2024/5/22 周三周三目录目录Contents外观检测和无损检测外观检测和无损检测 公司的检验设备公司的检验设备质量检查分类质量检查分类钢铁成分分析和性能检测钢铁成分分析和性能检测3可编辑可编辑工艺执行率、工艺执行率、（工艺纪律）（工艺纪律）半成品检验半成品检验工艺过程监测工艺过程监测包装包装外观外观规格规格成分成分性能性能 性能试验性能试验外观尺寸外观尺寸质量等级质量等级顾客要求符合性顾客要求符合性一致性一致性质量资料质量资料检验分类检验分类按进程按进程 原材料原材料检验检验过程过程检验检验完工完工检验检验4检验分类检验分类-按性质按性质2024/5/22 周三周三成分分析成分分析性能检测性能检测尺寸检测尺寸检测成分分析金属液炉前成分分析铸件成品成分铁合金成分分析型砂成分分析造型材料成分分析合格原材料合格原材料合格合格 产品产品性能检测金属液性能检测型砂性能检验钢铁性能检测产品性能检测形式试验形式试验5质量控制质量控制检测点分布检测点分布2024/5/22 周三周三6检测设备检测设备LAB 1LAB 1化学分析实验室炉料化学成分分析造型材料成分分析铸件化学成分对比分析校验光谱分析；光学天平；微机控制碳硫联合测定仪三元素比色计；LAB2LAB2力学性能实验室铸件常规力学性能检验铸件金相检验铸件表面硬度检验低温冲击性能检验；微机控制材料万能试验机；布氏硬度计；金相显微镜及成像系统；金相自动分析软件；等温冲击试验机；V/U型夏比缺口拉床LAB3LAB3光谱分析室炉前化学成分分析；试样化学成分分析进口全通道光谱仪；制样机LAB4LAB4无损检测室铸件MT/PT/UT检测荧光探伤仪；超声波探伤仪；渗透探伤；磁轭式磁粉探伤仪LAB5LAB5型砂实验室型砂性能检测（抗拉强度、含水量、粒度等）铸造型砂分级筛；型砂抗拉强度测定仪；型砂含水量测定仪+烘箱；虹吸式含泥量测定仪；物理天平2024/5/22 2024/5/22 周三周三试验与检测设备7钢铁成分分析和性能检测钢铁成分分析和性能检测 钢铁是铁和碳的合金，其化学成分中大多数元素是铁，还含有碳、硅、锰、磷、硫等元素。铁矿石和焦炭、石灰石按一定比例配合，经过高温煅烧，冶炼，则铁矿石被焦炭还原生成粗制的铁，称生铁。铁矿石主要含有硅酸盐状态存在的其他金属或非金属杂质的氧化铁，经冶炼大部分杂质转化成炉渣，分离除去,有少量杂质C、Mn、Si、S、P等残存在生铁中。成分分析成分分析9钢铁材料的分类钢铁材料的分类钢的分类 钢是含碳量低于2%的铁碳合金，其成分除铁碳外，还有硅、锰、硫、磷等杂质元素，合金钢中还有其他的合金元素。一般工业钢中含碳量不超过1.4%。钢的分类方法很多，主要按化学成分分类，即钢铁材料分为碳素钢和合金钢两种。分类如下：10 碳素钢：工业纯铁（含碳量0.04%）低碳钢 （含碳量0.25%）中碳钢（含碳量=0.250.60%）高碳钢（含碳量0.60%）合金钢：低合金钢（合金元素5%）中合金钢（合金元素=5%10%）高合金钢（合金元素10%）Company Logo11生铁的分类 生铁是含碳量高于2%的铁碳合金。C 2.54%Mn 0.56%Si 0.53%S、P（少量）通常按用途分为炼钢生铁和铸造生铁：v炼钢生铁：含硅低而含硫高，多用于炼钢（白口铁）v铸造生铁：含硅高而含硫低，多用于铸造（灰口铁）生铁12 铁合金的分类 v 指含有炼钢时所需的各种合金元素的特种生铁，用作炼钢时的脱氧剂或合金元素的添加剂。v按所含元素分为：硅铁、锰铁、铬铁、钼铁、钨铁、铌铁、钛铁、硅锰合金、稀土合金等。用量最大的是硅铁、锰铁和铬铁。13铸铁的分类 铸铁也是含碳量2%的铁碳合金v按化学成分，分为普通铸铁和合金铸铁。v按断口颜色，分为灰口铸铁、白口铸铁和麻口铸铁。v按组织、性能不同，分为普通灰口铁、孕育铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁和特殊性能铸铁。14 综上所述综上所述,C,C是确定钢铁型号及用途的主要指标，而是确定钢铁型号及用途的主要指标，而Si,MnSi,Mn直接影响钢铁性能直接影响钢铁性能(有益的有益的)，也应控制一定含量，也应控制一定含量，S S，P P有害成分，必须严格降至一定量。有害成分，必须严格降至一定量。因此，对于生铁和碳素钢因此，对于生铁和碳素钢:C,Si,Mn,S,P:C,Si,Mn,S,P等五种元素等五种元素的含量是冶金或机械工业化验室日常生产控制的重要的含量是冶金或机械工业化验室日常生产控制的重要指标。指标。钢铁分析的意义合金元素的作用合金元素的作用15钢铁试样的采取、制备和分解钢铁试样的采取、制备和分解 1、熔炼分析 熔炼分析是指在钢铁浇注过程中采样取锭，然后进一步测成试样并对其进行的化学分析。分析结果表示同一炉平均化学成分。2、成品分析 主要用于验证化学成分，又称验证分析。由于钢铁在结晶过程中产生元素的不均匀分布（偏析），成品分析的值有时与熔炼分析的值不同。3、成品化学成分允许偏差 成品化学成分允许偏差是指熔炼分析的值虽在标准规定的范围内，但由于钢中元素偏析，成品分析的值可能超出规定的成分范围。161.用于钢的化学成分熔炼分析和成品分析的试样，必具有代表性。试样应均匀一致，能充分代表每一熔炼号或每批钢材的化学成分，并应具有足够的数量，以满足全部分析要求。2.化学分析用试样样屑，可以钻取、刨取，或用某些工具机制取。样屑应粉碎并混合均匀。制取样屑时，能用水，油或其他润滑剂，并应去除表面氧化铁皮和脏物。成品钢材还应除去脱碳层、渗透层、涂层、渡层金属或其他外来物质。取样规则173.当用钻头采取试样样屑时，对熔炼分析或小断面钢材分析，钻头直径应尽可能的大，至少不应小于6mm；对大段面钢材成品分析，钻头直径不应小于12mm。4.供仪器分析用的试样样块，使用前应根据分析仪器的要求，适当地予以磨平或抛光取样规则18常见铸造材料成分常见铸造材料成分牌号CSiMnPSCrNiMoTi碳钢ZG230-4500.300.500.900.040.04ZG270-5000.400.500.900.040.04ZG310-5700.500.600.900.040.04HT1003.2-3.82.1-2.70.5-0.80.30.15HT1503.3-3.72.0-2.40.5-0.80.20.12HT2003.2-3.61.9-2.20.7-0.90.150.12HT2503.2-3.51.8-2.10.7-0.90.150.12HT3003.1-3.41.5-1.80.8-1.00.150.12HT3502.9-3.21.4-1.70.9-1.20.150.12QT400-153.5-4.02.5-3.00.40.070.023.4-3.62.8-3.00.3-0.40.070.013ZG0Cr18Ni9Ti0.081.500.8-2.00.0400.03017.0-20.08.0-11.02.0-3.05*（C-0.02）-0.7ZG1Cr18Ni10Ti0.121.500.8-2.00.0450.03017.0-20.08.0-11.02.0-3.05*（C-0.02）-0.72024/5/22 周三周三19标准学习标准学习2024/5/22 周三周三GB/T20066-2006/ISO14284:1996钢铁化学测定用试样取样和制样方法钢铁化学测定用试样取样和制样方法20金属材料的力学性能金属材料的力学性能金属材料的性能金属材料的性能使用性能使用性能力学、物理、化学力学、物理、化学工艺性能工艺性能铸造、锻压、焊接、切削加工铸造、锻压、焊接、切削加工力学性能力学性能：受外力作用下所表现出的性能受外力作用下所表现出的性能。不能说：机械性能不能说：机械性能 判据判据 如：如：强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度等强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度等Company Logo21可编辑可编辑2024/5/22 周三周三强度强度 概念：强度是指金属抵抗永久变形（塑性变形强度是指金属抵抗永久变形（塑性变形）和断裂和断裂 的能力的能力。通过拉伸试验测得大小。强度判据：屈服点屈服点（屈服强度）、（屈服强度）、抗拉强度抗拉强度22d0试样按试样按GB639786制取，制取，长试样长试样L0=10d0短试样短试样 L0=5d0bkse拉伸力拉伸力 F O伸长量伸长量 LFsFbFe低碳钢的力低碳钢的力伸长曲线伸长曲线L0LK拉断拉断前前试样试样拉断拉断后后试样试样FFCompany Logo23 s屈服点的值屈服点的值 单位：MPa（兆帕）屈服点屈服点概念：力不增加仍能继续伸长时的应力力不增加仍能继续伸长时的应力。用符号：s 表示抗拉强度抗拉强度概念：试样拉断前所承受的最大拉应力试样拉断前所承受的最大拉应力。用符号：b表示 补充：bb 表示抗弯强度抗弯强度注：s 、b 是设计与选材的重要依据是设计与选材的重要依据 另：e 表示弹性极限。在外力作用下产生弹性变形时所承受的最大拉应力表示弹性极限。在外力作用下产生弹性变形时所承受的最大拉应力。Company Logo24塑性塑性：在外力作用下产生永久变形而不破坏的能力在外力作用下产生永久变形而不破坏的能力。判据判据：断后伸长率断后伸长率 、断后断面收缩率、断后断面收缩率断后伸长率断后伸长率概念概念：试样断后标准的伸长量与标准的百分比试样断后标准的伸长量与标准的百分比。用符号用符号 表示，读作 代儿特其中：其中：L Lk k断后试样长度断后试样长度 L Lo o试样原始长度试样原始长度断后断面收缩率断后断面收缩率概念概念：断后截面处面积的最大缩减量与原始截面面积百分比断后截面处面积的最大缩减量与原始截面面积百分比。用符号用符号 表示，读作扑洒哎说明说明：伸长率和收缩率在实际应用中，一般是用：伸长率和收缩率在实际应用中，一般是用表示塑性大小表示塑性大小。、越越大，材料的塑性越好。通常认为大，材料的塑性越好。通常认为5%脆性材料脆性材料。Company Logo25是指材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或是指材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或 划痕的能力。划痕的能力。硬度是衡量材料硬度是衡量材料软硬软硬程度的判据程度的判据。布氏硬度布氏硬度用符号：用符号：HB 表示表示N/mm2 (Kgf/mm2)。说明：说明：1、压头为淬火钢球用、压头为淬火钢球用 HBS 表示，数值表示，数值450 用于测量有色金属、退火或正火钢件用于测量有色金属、退火或正火钢件 、灰铸铁材料、灰铸铁材料。2、压头为硬质合金用、压头为硬质合金用 HBW 表示，数值表示，数值450650生产中一般不用生产中一般不用HBW来测量材料的硬度。来测量材料的硬度。3、表示法：数字在前、字母在后。如、表示法：数字在前、字母在后。如 200HBS I50HBS175HBS；标注时不要写成标注时不要写成HBS=200HBS=200，或，或 HBS=150HBS=150175175，或或500HBS500HBS ，不要不要出现单位；数值差不要超过出现单位；数值差不要超过3030。4、不宜测量薄件、成品件。因压痕大。、不宜测量薄件、成品件。因压痕大。FD工件工件压头：钢球或压头：钢球或硬质合金硬质合金 d硬硬 度度Company Logo26洛氏硬度洛氏硬度 原理是用原理是用120120的金刚石圆锥或尺寸很小的淬火钢球作为压头，在一定的压力作的金刚石圆锥或尺寸很小的淬火钢球作为压头，在一定的压力作用下，压入材料表面，在指示盘上显示出硬度值大小。用下，压入材料表面，在指示盘上显示出硬度值大小。常用的是用符号常用的是用符号 HRC HRC 表示表示。没有单位。没有单位。说明：说明：1、数字在前、字母在后，如、数字在前、字母在后，如45HRC；35HRC38HRC 2、HRC适用范围数值适用范围数值2070；小于或大于这个范围均；小于或大于这个范围均 为标注错误！如为标注错误！如17HRC；75HRC；HRC=1519等。等。3、在图纸标注时注意数值差应、在图纸标注时注意数值差应 5，否则为标注错误。，否则为标注错误。4、适用于测量硬度较高的材料，如淬火钢件；测量成、适用于测量硬度较高的材料，如淬火钢件；测量成 品件或半成品件。因压痕较小。压头直径品件或半成品件。因压痕较小。压头直径1.587mm。Company Logo27冲冲 击击 韧韧 性性 与与 疲疲 劳劳 强强 度度一、韧性一、韧性韧性是指金属在断裂前吸收变形能量的能力。韧性的判据通过冲击实验来测定。韧性是指金属在断裂前吸收变形能量的能力。韧性的判据通过冲击实验来测定。1.摆锤式一次冲击实验摆锤式一次冲击实验GB22994规定：将材料制成带有规定：将材料制成带有V型缺口标准冲击试样。型缺口标准冲击试样。用符号：AKV 表示 J/cm2说明说明：韧性值与温度有关；在韧性值与温度有关；在20左右左右 可不显脆性，温度可不显脆性，温度 降低后韧降低后韧 性值减小，易脆断。性值减小，易脆断。如如：碳钢：碳钢 20以下，易发生脆断。此时的温度称以下，易发生脆断。此时的温度称脆性转变温度脆性转变温度。2.多次冲击试验多次冲击试验小能量多次冲击小能量多次冲击注：冲击能量小时，取决于材料的强度；注：冲击能量小时，取决于材料的强度；冲击能量大时，取决于材料塑性。冲击能量大时，取决于材料塑性。二、疲劳强度二、疲劳强度用符号：用符号：-1冲击试验冲击试验Company Logo28金相检测金相检测图1.1 成像光学原理Company Logo29序号步骤方法注意事项1取样在要检测的材料或零件上截取样品，取样部位和磨面根据分析要求而定，截取方法视材料硬度选择，有车、刨、砂轮切割机，线切割机及锤击法等，尺寸以适宜手握为宜。无论用哪种方法取样，都要尽量避免和减少因塑性变形和受热所引起的组织变化现象。截取时可加水等冷却。2粗磨用砂轮机或挫刀等磨平检验面，若不需要观察边缘时可将边缘倒角。粗磨的同时去掉了切割时产生的变形层。若有渗层等表面处理时，不要倒角，且要磨掉约1.5mm，如渗碳。3细磨按金相砂纸号顺序：120、280、01、03、05或120、280、02、04、06将砂纸平铺在玻璃板上，一手拿样品，一手按住砂纸磨制，更换砂纸时，磨痕方向应与上道磨痕方向垂直，磨到前道磨痕消失为止，砂纸磨制完毕，将手和样品冲洗干净。每道砂纸磨制时，用力要均匀，一定要磨平检验面，转动样品表面，观察表面的反光变化确定，更换砂纸时，勿将砂粒带入下道工序。4粗抛光 用绿粉（Cr203）水溶液作为抛光液在帆布上进行抛光，将抛光液少量多次地加入到抛光盘上进行抛光。注意安全，以免样品飞出伤人。初次制样时，适宜在抛光盘约半径一半处抛光，感到阻力大时，就该加抛光液了。5细抛光 用红粉（Fe2O3）水溶液作为抛光液在绒布上抛光，将抛光液少量多次地加入到抛光盘上进行抛光。同上6腐蚀抛光好的金相样品表面光亮无痕，若表面干净干燥，可直接腐蚀，若有水分可用酒精冲洗吹干后腐蚀。将抛光面浸入选定的腐蚀剂中（钢铁材料最常用的腐蚀剂是35%的硝酸酒精），或将腐蚀剂滴入抛光面，当颜色变成浅灰色时，再过23秒，用水冲洗，再用酒精冲洗，并充分干燥。这步动作之间的衔接一定要迅速，以防氧化污染，腐蚀完毕，必须将手与样品彻底吹干，一定要完全充分干燥，方可在显微镜下观察分析。否则显微镜镜头损坏。Company LCompany Logo31可编辑可编辑2024/5/22 周三周三Company LCompany Logo34灰铸铁金相灰铸铁金相球铁金相球铁金相标准学习标准学习NDT射线检测磁粉检测Company Logo35可编辑可编辑外观和尺寸检测外观和尺寸检测36公差等级公差等级Company Logo37可编辑可编辑加工余量加工余量38加工余量等级加工余量等级Company Logo39可编辑可编辑质量控制计划质量控制计划 感想感想其它其它40思考题：1、某厂购进一批钢材，从中制取某厂购进一批钢材，从中制取d d0 0=10=10mm的圆形截面短试样，经拉伸实验后，测得的圆形截面短试样，经拉伸实验后，测得 F Fb b=33.81KN,=33.81KN,Fs=20.68KNFs=20.68KN,L,Lk=65=65mm,d dk=6 6mm.试问这批钢材的力学性能是否合格？试问这批钢材的力学性能是否合格？（注：（注：GB699GB6998888规定此种钢材的力学性能判据：规定此种钢材的力学性能判据：b b=375=375 MPa；s=225=225 MPa;5=27=27%;=55=55%)。2 2、下列硬度要求或写法是否恰当？为什么？、下列硬度要求或写法是否恰当？为什么？（1 1）HRC12HRC121717；（；（2 2）HRC=50HRC=5060 Kgf/60 Kgf/mm2；（3 3）500500530 HBS 530 HBS；（4 4）70HRC70HRC75HRC 75HRC；（；（5 5）230 HB230 HBW；3 3、用洛氏硬度试验方法能否直接测量成品或教薄工件？为什么？、用洛氏硬度试验方法能否直接测量成品或教薄工件？为什么？