超声波探伤在铁基粉末冶金零件生产中的应用.pdfVIP

二、钢铁粉末及制品 超声波探伤在铁基粉末冶金零件生产中的应用 贾兰① 东睦新材料集团股份有限公司，宁波，315191 摘要以已量产的零件作为研究对象，首先通过超声波探伤将零件按断裂的严重程度分为4组，再从超声波质疑 处的金相、扫描电镜、断口宏观形貌、压溃力值等多方面证实超声波探伤结果的可靠性。 关键词铁基粉末冶金零件、超声波探伤、缺陷波波高 AM％ 、烧结颈、方差分析 中图分类号：TFl24 文献标识码：A 1 前言 近年来随着粉末冶金材料和工艺技术的不断发展，粉末冶金零件在汽车上应用得越来越广泛。然 而零件中的裂纹是非常致命的缺陷。在生产过程中如何发现、诊断这一缺陷，在很大程度上限制了铁 基粉末冶金零件的应用的。 无损探伤技术在粉末冶金汽车零件裂纹检测中的应用，对于扩大粉末冶金零件的应用领域有着非 常重要的意义。 超声波探伤作为一种无损探伤技术，在铸造、焊接等领域的应用已经较为成熟。鉴于粉末冶金零 件的多孔特性，超声波探伤技术在粉末冶金零件批量生产过程的应用一直处于实验阶段。目前我们已 经将超声波探伤技术成功地应用于批量生产的粉末冶金零件的裂纹检测中。 2超声波探伤技术应用 2．1试验设备： USN 52L 1．超声波探伤仪：KrautKramer 2．探头：V129单晶直探 SANS CMT 3．压溃力t 5105万能试验机 4．金相显微镜 2．2零件裂纹部位及超声波探伤方法 如图1、图2所示的零件的结构，零件的台阶是通过自动成形方法压制出来的，由于模具使用一段 时间后表面粗糙度变大以及模具配合问题等原因，使得在批量成形时可能会在台阶根部 模具配合处 产生裂纹而不易被检查出来。 采用超声波探伤技术对该部位裂纹的检测 如图2 ，可以直接对发生在该部位的裂纹进行判断。 ①作者简介i贾兰。女，生于1967年，汉族，工程师，现从事粉末冶金零件分析工作。 2009全国粉末冶金学术尝议 围1拟盛行超声波探伤零件 意目 图2超声波探伤演i 2．3选定样件及测试分组对比说明 超声波探伤基本原理是反射定理，即超声波在两种币同介质的交界日l会发生反射，反射回来的能 量的太小是通过反射波波高来量度的。 反射渡渡高：如图3所示为超声波探伤仪的硅不屏，将屏幕高度定义为100单位，反射渡波高是 以反射渡高度相对于显示屏高度的百分比来量度，以AM％表示。 我们将被测样件底面产生的反射渡称为底波，在底面与测试面之问若有裂纹，断裂面处也会产生 个回波，我们称之为缺陷波，正常情况下应该只在底面产生反射渡，出现缺陷波时说明∞5试面与底面之 间存在缺陷’…。超声波探伤仪增益过大时，会在底渡前面产生一些干扰波，这些于扰波很容易同缺陷 渡相混淆，但它们通常不会很高，为r方便操作，我们将底波以外的波统归为缺陷波，通过大量实验汪明 缺陷波渡高 30％的，零件各项性能与正常零件没有差别，金相检验也不能发现裂纹，所以认为这种情 况下零件无缺陷，126％为超声波探伤仪可显示的最高波峰值，高于126％的波峰高度仪器全部显示为 126％，将这样的样件归为组；缺陷渡波高为30％≤AM％ 126％时被认为断裂程度稍弱。 4# 为拟测试的部位； 襄1样件分m 探测部位的献陷渡波高／AM％ 分组 将样件探测部位的缺陷技渡高检测结果接下列方式分为四类 表1 ： 的一种情况 ，TAB2合格 弱于A组样品的TABI ，TAB2合格 钢铁粉末及制8 组样品的TABI ，TAB2合格 D组样的TABI，TAB2均为 30％，和皆判定合格 2．4样件超声波波形圈选及说明 在图3中所示的4种波形囝中，1—3种波形为不良品超声波