锻件质量检验知识总结.docx

1锻件的疵病类别
把锻件疵病分类，可分为:原料切料时的、加热时的、锻造时的、热处理时的、清除氧化锈皮时的、切削加工时的等许多种类。每种类又可分为一些小的类别。但锻件常见的疵病和产生疵病的原因叙述如下:
1）不用模型锻造生产大批锻件，虽然是由同一锻模制造，但有时却还有不准确和尺寸不相同的锻件出现，这是因锻模被磨损的结果。
2）锻模在分模面上错移
3）锻件没有锻透
4）锻件上有压痕和皱折，这是因金属在模槽中的形状不合适引起每一部分材料堆聚，或者是前面工序锤击过重所形成了卷边后道工序将氧化皮夹在里面，因此产生了夹层。
5）锻件表面上形成斑疤是因为锻件上或锻模槽内氧化锈皮没有清除的结果。
2锻件几何外观质量检验
几何尺寸的检查法要点如下:
1）检查高度和直径:抽查时用普通卡尺，全查时用极限量规。
2）检查，抽查时用带千分表的卡，全查时用极限卡钳。
3）孔径:用极限量规。
4）检查大孔径，用样板测量。
5）检查长度:如只测量一个尺寸，可用杆状样板以槽宽的公差检查，如同时测量几个尺寸，可用成形样板检查。
6）检查弯曲度:将锻件放置在元宝铁或磙子上旋转，检查脉动，如大量检查曲轴或其他截面有变化的件，可同时检查几处脉动。
7）检查表面翘曲度:将大面积锻件放置在三个支点上，用深度仪检查。
8）检查表面平行度:将锻件放置在基准面上，用深度仪检查。
9）检查表面垂直度:将锻件放置在元宝铁上，用深度仪检查，大量检查时，用电接触仪，尺寸误差超过公差，红灯就亮，合格的锻件，绿灯就亮。
10）检查角度:用量角器或专门的量角仪。
3锻件表面质量检验
1）目视检查
这是检验锻件表面质量最普遍、最常用的方法，凭肉眼观察锻件表面是否有折叠、裂纹、压伤、疤痕、表面过烧等缺陷。锻件表面隐藏较深的缺陷，常在酸洗、喷沙或滚筒清除表面氧化皮后进行目视检查。
2）磁力探伤
也称磁粉探伤或磁粉检验，可用来发现锻件肉眼不能检查出的表面层中微小缺陷，如微小裂纹、折纹、夹杂等。磁性检验只能用于铁磁性材料，而且锻件表面要求平整光滑。
磁力探伤的原理入下图所示，锻件放在两磁极间，磁力线均匀通过锻件。若锻件内有裂纹、气孔、非磁性等夹杂存在，则磁力线将漏到空气中，绕过缺陷，再回到锻件上。这种漏磁现象在漏磁部分产生一个局部磁极(见图中 a、b 两处)。当去外加磁极后，局部漏磁磁极仍保持相当长时间。若把磁粉洒在锻件表面，则磁粉被吸引于漏磁处，堆积成与缺陷大小和形状相似的痕迹。如果缺陷深，磁力线不会漏到锻件表面之外，无法产生局部漏磁磁极，因而不能吸引磁粉显示银件内部缺陷(见图c、d两处）。
3）荧光检验
对非磁性材料，如有色金属、高温合金、不锈钢等锻件表面的缺陷，可采用荧光检验，即荧光探伤。荧光检验是用荧光液渗透到锻件裂纹中，借助显示剂在紫外线的照射下，锻件缺陷处便发出清晰的荧光。荧光检验可以显示肉眼看不到的宽度小于0.005mm的表面裂纹，适用于各类金属材料和大小不同的锻件。
4）着色渗透探伤
用带有色彩的高渗透性油液，使之渗透入锻件表面缺陷中用附剂吸出，在普通光线下用肉眼即可看到表面缺陷。着色渗透探伤不受材料是磁性还是非磁性的限制。
4锻件内部质量检验
1）超声波探伤
超声波探伤属于无损伤探伤方法之一。超声波检验能迅速而准确地发现锻件表层以内的宏观缺陷，如裂纹、夹杂、缩孔、白点以及气泡的形状、位置和大小。超声波探伤穿透力强，设备灵巧，便于携带，操作简单，但对缺陷性质不容易判断，必须配合以标准试块或积累经验进行推断。被检验表面要求有 Ra 为6.3~1.6μm的表面粗糙度。
超声波检验一般用于大型锻件的质量检验，因为超声波可以穿透以米计的深度。锻件太小或太薄或形状复杂，检验结果不易判断，甚至误判，所以使用受到限制。
超声波检验是以石英转换器，即将电能通过石英转化为相同频率的声能，以油或水层为介质，声波射入锻件内部碰到裂纹夹杂等缺陷，则一部分超声波首先反射回来，而另一部分意志穿透到锻件的底部再反射回来。反射回来的超声波又通过石英转移器转化为电能，再通过一套接受、放大、检波输送到示波器的荧光屏上。荧光屏首先接到的是缺陷脉冲反射讯号，然后才接受到锻件底部反射回来的脉冲讯号，从而判断锻件内的缺陷。探测裂纹、夹杂等缺陷时，超声波穿过方向应与缺陷方向垂直，否则无缺陷信号输出。对于气孔、疏松之类缺陷，可以从四个方向进行探测。作为无损探伤方法，除上述两种之外，还有 X射线，y射线探伤法。
2）低倍放大镜检查
低倍检查就是用肉眼或借助 10~30 倍的低倍放大镜观察锻件表面或截面上所存在的缺陷，如偏析、白点、非金属夹杂、裂纹、过热、过烧等。生产上常用的宏观检验方法有酸蚀、断口、硫印等。
(1) 酸蚀检验
这是利用酸液将材料的宏观组织显示，可以检验锻件的流线偏析、缩孔、空洞、白点、夹杂、裂纹等。对于中小型锻件，一般取横向试样，以便检验整个截面的质量情况；切取纵向试样可检验流线分布，非金属夹杂等缺陷。若为了检验表面裂纹及淬火软点，则应保留锻件外表作酸蚀检验。对于大锻件，为了做无损检验，可在锻件边角区域的表面，用胶泥作挡墙形成酸池，然后进行酸蚀检验。
酸蚀方法有热酸蚀和冷酸蚀试验两种。热酸蚀适用于中小型锻件或切片。一般钢锻件用 1:1 的工业浓盐酸水溶液，工作温度为65~80℃，侵蚀时间为10~30min。冷酸蚀多用于大型锻件，用棉纱蘸上冷酸蚀剂在锻件表面擦拭，直至宏观组织显示为止。对一般钢锻件，冷酸蚀剂为 5%~10%硝酸水溶液或 10%~20%过硫酸氨水溶液。对于不锈钢及高铬合金钢、高铬镍合金钢，可用一份硝酸二份盐酸作侵蚀剂王水。
(2）断口检验
通过断口检验可以发现锻件由于材料原有缺陷，或由于加热锻造、淬火热处理造成的缺陷:萘状、石状、萘石状、层状断口。层状断口无光泽，呈木层状，主要是由于原材料存在缺陷引起的，常在钢材的轴心部位上，而且在热轧并经淬火后才出现；萘状石状断口主要是由于加热、锻造、淬火热处理不当造成的。
(3)硫印检验
其目的是检验材质中硫化物杂质及其分布情况。这种检验是化学分析与其他试验方法的一种补充。只是当原材料含硫量过大或硫化物偏析严重时，才进行硫印检验。
3）高倍显微镜检验
高倍显微镜检验是在各种显微镜下观察锻件切片试样的组织状态及各种微观缺陷。因此试样切取的部位和方向与检验目的有关，应具有代表性。如检验金相组织，夹杂物和带状组织伸长或破碎情况，应切取纵向试样，如检验脱碳、折纹、过烧、表面淬透性、渗碳层深度等，则应切取横向试样
为保证试样具有原来的性能，宜用锯、刨等切割方法。对大型锻件不得已用气割时，必须留有足够的余量，以便机械加工试样时将受影响的金属清除。
用于高倍检验的显微镜有:普通金相显微镜、透射式电子显微镜、扫描电子显微镜。生产中一般检验项目，如检查结构钢的晶粒度、夹杂物、脱碳和工具钢的碳化物分布状况等都是在普通金相显微下放大到100—500倍进行检验评定。
5锻件力学性能检验
1）硬度试验
是生产中常用的，也是判断锻件力学性能最简便的方法。硬度试验方法有布氏HB、洛氏HRC、维氏HV和肖氏HS，锻件常用的有布氏 HB、洛氏HRC 硬度两种，尤以布氏为主。检验硬度的目的是，锻件是否具有适当的切削性能，表层是否脱碳，以及粗略了解内部组织。
2）拉伸试验
是金属材料力学性能试验中最基本的方法。通过拉伸试验可以测定锻件的抗拉强度、屈服强度、延率及断面收缩率。
3）冲击试验
通过冲击试验，可测定锻件的冲击韧性。受冲击载荷与振动载荷的锻件，或在高温高速下工作的锻件，一般要进行试验。
机械强度的检查方法要点如下:
(1)检查锻件外部疵病
锻件经过喷砂器清除表面附着物后，能明显地看出外部疵病，用转轮喷屑或在回转筒内清除法不易发现外部疵病，有时外部疵病很暗晦，不易检查，要在热处理或经过荒切削加工后才被发现。
(2）检查锻件缺陷深度
如发现锻件表面上有裂纹、压痕、皱折等缺陷，可用凿子或磨轮挖到许可的深度.深度超过 1/2，余量缺陷层还未能被清除就是废品。
(3)检热处理后的锻件质量
通常用的方法有：甲，将锻件进行硬度检查，乙，将锻件进行金相分析;丙，将锻件进行磁性检验。