鑄件與鍛件檢測方法大不同

江上向東數(shù)峰青 2018-01-10

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鑄件與鍛件的制造工藝不同，導(dǎo)致了這兩種類型的工件內(nèi)部組織差異很大，因此檢測方法也大不相同。

鍛件的優(yōu)點有可伸展的長度、可收縮的橫截面；可收縮的長度、可伸展的橫截面；可改變的長度、可改變的橫截面。鍛件的種類有：自由鍛造/手鍛、熱模鍛/精密鍛造、頂鍛、滾鍛和模鍛。鍛件是金屬被施加壓力，通過塑性變形塑造要求的形狀或合適的壓縮力的物件。這種力量典型的通過使用鐵錘或壓力來實現(xiàn)。鑄件過程建造了精致的顆粒結(jié)構(gòu)，并改進(jìn)了金屬的物理屬性。在零部件的現(xiàn)實使用中，一個正確的設(shè)計能使顆粒流在主壓力的方向。

鍛件需要每片都是一致的，沒有任何多孔性、多余空間、內(nèi)含物或其他的瑕疵。這種方法生產(chǎn)的元件，強度與重量比有一個高的比率。

鑄件是用各種鑄造方法獲得的金屬成型物件，即把冶煉好的液態(tài)金屬，用澆注、壓射、吸入或其它澆鑄方法注入預(yù)先準(zhǔn)備好的鑄型中，冷卻后經(jīng)打磨等后續(xù)加工手段后，所得到的具有一定形狀，尺寸和性能的物件。

無論是鑄件還是鍛件，要想保證產(chǎn)品的質(zhì)量就必須對工件進(jìn)行無損檢測，但是由于兩種類型工件的內(nèi)部組織不同，所以檢測方法以及檢測注意事項也不同。下面就針對超聲檢測在鑄件和鍛件檢測過程中的區(qū)別加以說明。

鍛件檢測

鍛件缺陷的存在，有的會影響后續(xù)工序處理質(zhì)量或加工質(zhì)量，有的則嚴(yán)重影響鍛件的性能及使用，甚至極大地降低所制成品件的使用壽命，危及安全。因此為了保證或提高鍛件的質(zhì)量，除在工藝上加強質(zhì)量控制，采取相應(yīng)措施杜絕鍛件缺陷的產(chǎn)生外，還應(yīng)進(jìn)行必要的質(zhì)量檢驗，防止帶有對后續(xù)工序（如熱處理、表面處理、冷加工）及使用性能有惡劣影響的缺陷的鍛件流人后續(xù)工序。經(jīng)質(zhì)量檢驗后，還可以根據(jù)缺陷的性質(zhì)及影響使用的程度對已制鍛件采取補救措施，使之符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或使用的要求。

因此，鍛件質(zhì)量檢驗從某種意義上講，一方面是對已制鍛件的質(zhì)量把關(guān)，另一方面則是給鍛造工藝指出改進(jìn)方向，從而保證鍛件質(zhì)量符合鍛件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，并滿足設(shè)計、加工、使用上的要求。

鍛件質(zhì)量的檢驗包括外觀質(zhì)量及內(nèi)部質(zhì)量的檢驗。外觀質(zhì)量檢驗主要指鍛件的幾何尺寸、形狀、表面狀況等項目的檢驗；內(nèi)部質(zhì)量的檢驗則主要是指鍛件化學(xué)成分、宏觀組織、顯微組織及力學(xué)性能等各項目的檢驗。

具體說來，鍛件的外觀質(zhì)量檢驗也就是檢查鍛件的形狀、幾何尺寸是否符合圖樣的規(guī)定，鍛件的表面是否有缺陷，是什么性質(zhì)的缺陷，它們的形態(tài)特征是什么。表面狀態(tài)的檢驗內(nèi)容一般是檢查鍛件表面是否有表面裂紋、折疊、折皺、壓坑、桔皮、起泡、斑疤、腐蝕坑、碰傷、外來物、未充滿、凹坑、缺肉、劃痕等缺陷。而內(nèi)部質(zhì)量的檢驗就是檢查鍛件本身的內(nèi)在質(zhì)量，是外觀質(zhì)量檢查無法發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量狀況，它既包含檢查鍛件的內(nèi)部缺陷，也包含檢查鍛件的力學(xué)性能，而對重要件、關(guān)鍵件或大型鍛件還應(yīng)進(jìn)行化學(xué)成分分析。對于內(nèi)部缺陷我們將通過低倍檢查、斷口檢查、高倍檢查的方法來檢驗鍛件是否存在諸如內(nèi)裂、縮孔、疏松、粗晶、白點、樹枝狀結(jié)晶、流線不符合外形、流線紊亂、穿流、粗晶環(huán)、氧化膜、分層、過熱、過燒組織等缺陷。而對于力學(xué)性能主要是檢查常溫抗拉強度、塑性、韌性、硬度、疲勞強度、高溫瞬時斷裂強度、高溫持久強度、持久塑性及高溫蠕變強度等。

由于鍛件制成零件后，在使用過程中其受力情況、重要程度、工作條件不同，其所用材料和冶金工藝也不同，因此不同的部位依據(jù)上述情況并按照本部門的要求將鍛件分出類別，不同的部門，不同的標(biāo)準(zhǔn)對鍛件的分類也是不同的。但不管怎么，對于鍛件質(zhì)量檢驗的整體來說都離不開兩大類檢驗，即外觀質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量的檢驗，只不過鍛件的類別不同，其具體的檢驗項目、檢驗數(shù)量和檢驗要求不同罷了。例如，有的工業(yè)部門將結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、耐熱鋼鍛件分成Ⅳ類進(jìn)行檢驗，有的部門將鋁合金鍛件與模鍛件按其使用情況分成Ⅲ類進(jìn)行檢驗，還有的部門將鋁合金、銅合金鍛件分成Ⅳ類進(jìn)行檢驗。

鑄件檢測

砂型鑄造鑄件缺陷有:冷隔、澆不足、氣孔、粘砂、夾砂、砂眼、脹砂等。

1.冷隔和澆不足液態(tài)金屬充型能力不足，或充型條件較差，在型腔被填滿之前，金屬液便停止流動，將使鑄件產(chǎn)生澆不足或冷隔缺陷。澆不足時，會使鑄件不能獲得完整的形狀;冷隔時，鑄件雖可獲得完整的外形，但因存有未完全融合的接縫，鑄件的力學(xué)性能嚴(yán)重受損。防止?jié)膊蛔愫屠涓?提高澆注溫度與澆注速度。

2.氣孔氣體在金屬液結(jié)殼之前未及時逸出，在鑄件內(nèi)生成的孔洞類缺陷。氣孔的內(nèi)壁光滑，明亮或帶有輕微的氧化色。鑄件中產(chǎn)生氣孔后，將會減小其有效承載面積，且在氣孔周圍會引起應(yīng)力集中而降低鑄件的抗沖擊性和抗疲勞性。氣孔還會降低鑄件的致密性，致使某些要求承受水壓試驗的鑄件報廢。另外，氣孔對鑄件的耐腐蝕性和耐熱性也有不良的影響。

防止氣孔的產(chǎn)生:降低金屬液中的含氣量，增大砂型的透氣性，以及在型腔的最高處增設(shè)出氣冒口等。

3.粘砂鑄件表面上粘附有一層難以清除的砂粒稱為粘砂。粘砂既影響鑄件外觀，又增加鑄件清理和切削加工的工作量，甚至?xí)绊憴C器的壽命。例如鑄齒表面有粘砂時容易損壞，泵或發(fā)動機等機器零件中若有粘砂，則將影響燃料油、氣體、潤滑油和冷卻水等流體的流動，并會玷污和磨損整個機器。

防止粘砂:在型砂中加入煤粉，以及在鑄型表面涂刷防粘砂涂料等。

4.夾砂在鑄件表面形成的溝槽和疤痕缺陷，在用濕型鑄造厚大平板類鑄件時極易產(chǎn)生。

鑄件中產(chǎn)生夾砂的部位大多是與砂型上表面相接觸的地方，型腔上表面受金屬液輻射熱的作用，容易拱起和翹曲，當(dāng)翹起的砂層受金屬液流不斷沖刷時可能斷裂破碎，留在原處或被帶入其它部位。鑄件的上表面越大，型砂體積膨脹越大，形成夾砂的傾向性也越大。

5.砂眼在鑄件內(nèi)部或表面充塞著型砂的孔洞類缺陷。

6.脹砂澆注時在金屬液的壓力作用下，鑄型型壁移動，鑄件局部脹大形成的缺陷。為了防止脹砂，應(yīng)提高砂型強度、砂箱剛度、加大合箱時的壓箱力或緊固力，并適當(dāng)降低澆注溫度，使金屬液的表面提早結(jié)殼，以降低金屬液對鑄型的壓力。