大型锻件的缺陷定性分析.PDFVIP

维普资讯 科学之友 FriendofScienceAmateurs 2oo8~08~(24)国 大型锻件的缺陷定性分析 许常青 (太原重工股份有限公司，山西 太原 030024) 摘 要：文章主要叙述在大型锻件超声波检测中，如何结合其冶炼、浇铸、锻造、热处理等工 艺参数，以及一些特征工件的解剖数据，对内部缺陷的性质进行初步判定。 关键词：大型锻件；缺陷；分析 中图分类号：TG316 文献标识码：A 文章编号：1000—8136(2008)24—0005—03 如氧化物较厚时会与基体脱离形成裂纹；氧化物较薄时不与基体 1 缺陷形成的机理及声反射理论 脱离，会形成一种大的片状夹杂物。翻皮的发射特征：前者有裂纹 锻件中的缺陷主要来 自两个方面：①冶金缺陷，例如非金属 的反射特征；后者有夹杂物的特点。 夹杂物、残余缩孔 ，翻皮、疏松等，这些缺陷在冶炼过程或浇铸过 1．5 残余缩孔 程形成；②处理缺陷，例如锻造裂纹、白点、热处理裂纹、粗晶等 ， 钢液在凝固过程中，由于体积收缩而在钢锭最后凝固区形成 这些缺陷在锻造过程、热处理过程形成。由于缺陷形成机理不 管状或分散的孔洞。在钢锭开坯时未将缩孔切尽而留在锻件中的 同，各类缺陷的形态、分布、尺寸、趋向、声学性质也大不相同，导 残留部分称为残余缩孔。多位于钢锭的中心或近中心，且周围有 致反射波产生差异。 大量的夹杂物，以及枝状偏析。残余缩孔的表面非常粗糙 ，其声反 1．1 非金属夹杂物 射特点是：发射波幅度变小，脉冲变宽，声散射强，声衰减值大，造 锻件中常见的一类缺陷，按其来源分类可分为 ：内生夹杂物 成底波下降或消失。 和外来夹杂物。内生夹杂物是钢液在冷凝过程中，因成分间平衡 1，6 白点 度的变化而析出的第二相 ，最常见的有硫化物、氧化物、氮化物、 白点在锻后冷却过程中产生。常见于马氏体、珠光体钢中，合 硅酸盐等。它们在钢中的数量和组成与钢的成分、冶炼质量、浇 金含量大于3．5％的镍铬钢或镍铬钼钢中也最易出现，而奥氏体、 铸过程以及脱氧方法有关。这些非金属夹杂物熔点较低，随着钢 铁索体中不会形成白点，是锻件中最危险的一种缺陷。钢中自点 液温度的降低，其溶解度也不断降低。在高温下溶解的化合物在 的产生的机理无统一的解释 ，但它在钢中的分布和形态是有规律 凝固过程析出，并向锭心移动 ，最后在心部凝固。外来夹杂物是 的。白点多位于钢的偏析区和疏松区，呈辐射状或同心圆的形式 指混入钢中的炉渣、保护渣、氧化物、耐火材料以及钢液或渣液 存在，多位于锻件的 1／3R一2／3R处，有时位于中心部位。 与耐火材料的反应产物。 声反射特点：声束垂直于白点时，反射波很强，缺陷波信号清 由于夹杂物的声阻抗与钢的声阻抗差异较小 ，从声学性质 晰、群集 ，底波严重影响；平行于白点检测时，则缺陷波反射信号 方面具有较高的透射率，较低的反射率；加之表面较粗糙 ，其反 很弱。 射缺陷波较多，而底波却影响不大。 1．7 锻造裂纹 1．2 气泡 (1)钢锭的质量 ：内部的宏观缺陷，钢中微量有害元素，钢中 分为内部气泡和皮下气泡。内部气泡的产生多与冶炼时脱 的第二相。 氧不 良有关 ，当钢液中含气量较多时，在凝固过程中，随着