超聲波探傷缺陷分析鑄件中常見(jiàn)的主要缺陷
1.氣孔
這是金屬凝固過(guò)程中未能逸出的氣體留在金屬內(nèi)部形成的小空洞,其內(nèi)壁光滑,內(nèi)含氣體,對(duì)超聲波具有較高的反射率,但是又因?yàn)槠浠旧铣是驙罨驒E球狀,亦即為點(diǎn)狀缺陷,影響其反射波幅。鋼錠中的氣孔經(jīng)過(guò)鍛造或軋制后被壓扁成面積型缺陷而有利于被超聲檢測(cè)所發(fā)現(xiàn)。
2.縮孔與疏松
鑄件或鋼錠冷卻凝固時(shí),體積要收縮,在凝固的部分因?yàn)榈貌坏揭簯B(tài)金屬的補(bǔ)充而會(huì)形成空洞狀的缺陷。大而集中的空洞稱(chēng)為縮孔,細(xì)小而分散的空隙則稱(chēng)為疏松,它們一般位于鋼錠或鑄件中心凝固的部分,其內(nèi)壁粗糙,周?chē)喟橛性S多雜質(zhì)和細(xì)小的氣孔。由于熱脹冷縮的規(guī)律,縮孔是必然存在的,只是隨加工工藝處理方法不同而有不同的形態(tài)、尺寸和位置,當(dāng)其延伸到鑄件或鋼錠本體時(shí)就成為缺陷。鋼錠在開(kāi)坯鍛造時(shí)如果沒(méi)有把縮孔切除干凈而帶入鍛件中就成為殘余縮孔(縮孔殘余、殘余縮管), 如果鑄件的型模設(shè)計(jì)不當(dāng)、澆注工藝不當(dāng)?shù)?,也?huì)在鑄件與型模接觸的部位產(chǎn)生疏松,斷口照片中的黑色部分即為疏松部位,其呈現(xiàn)黑色是因?yàn)樵摴ぜ呀?jīng)過(guò)退火處理,使得疏松部位被氧化和滲入機(jī)油所致。
3.夾渣
熔煉過(guò)程中的熔渣或熔爐爐體上的耐火材料剝落進(jìn)入液態(tài)金屬中,在澆注時(shí)被卷入鑄件或鋼錠本體內(nèi),就形成了夾渣缺陷。夾渣通常不會(huì)單一存在,往往呈密集狀態(tài)或在不同深度上分散存在,它類(lèi)似體積型缺陷然而又往往有一定線(xiàn)度。
4.夾雜
熔煉過(guò)程中的反應(yīng)生成物(如氧化物、硫化物等)-非金屬夾雜,或金屬成分中某些成分的添加料未完全熔化而殘留下來(lái)形成金屬夾雜,如高密度、高熔點(diǎn)成分-鎢、鉬等,鈦合金棒材中的純鈦偏析。
5.偏析
鑄件或鋼錠中的偏析主要指冶煉過(guò)程中或金屬的熔化過(guò)程中因?yàn)槌煞址植疾痪纬傻某煞制觯衅龃嬖诘膮^(qū)域其力學(xué)性能有別于整個(gè)金屬基體的力學(xué)性能,差異超出允許標(biāo)準(zhǔn)范圍就成為缺陷。
6.鑄造裂紋
鑄件中的裂紋主要是由于金屬冷卻凝固時(shí)的收縮應(yīng)力超過(guò)了材料的極限強(qiáng)度而引起的,它與鑄件的形狀設(shè)計(jì)和鑄造工藝有關(guān),也與金屬材料中一些雜質(zhì)含量較高而引起的開(kāi)裂敏感性有關(guān)(例如硫含量高時(shí)有熱脆性,磷含量高時(shí)有冷脆性等)。在鋼錠中也會(huì)產(chǎn)生軸心晶間裂紋,在后續(xù)的開(kāi)坯鍛造中如果不能鍛合,將留在鍛件中成為鍛件的內(nèi)部裂紋。