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铸件内在质量的检验

弼微科技 2021-05-20 |   点击量:842

铸件内在质量包括: 铸件力学性能 化学成分 金相组织 内部缺陷 其他特殊物理性能和化学性能

1)普通铸件一般只要求室温常规力学性能。检查项目通常包括:抗拉强度屈服点延伸率、断面收缩率、冲击性能硬度等;

2)较重要铸件需要检验内部缺陷,金相组织、化学成分和要求的特殊性能检验。

3)在特殊条件下工作的铸件,必须检验所要求的特殊性能。如:高温力学性能、低温力学性能、断裂性能、疲劳性能、蠕变性能、压力密封性能、耐蚀性能、摩擦性能、耐磨性能、耐腐蚀性能、减振性能、防爆性能、电学性能、磁学性能等。

铸件力学性能检验:力学性能的检验是通过专门制作的试块,将试块加工成一定形状和尺寸的试样,用专用检测设备进行强度、硬度、塑性等检验。确定其是否符合所规定的要求。试块有单铸试块和附铸试块两种,还有的直接在铸件本体上取样。                                                                

试块与试样 的制作与尺寸,国家标准有规定。

例1:灰铸铁试棒的毛坯 尺寸是:φ 30x300  

例2:球墨铸铁试样毛坯一般采用Y型试样。 我公司常用的铸铁件有HT200、QT450-10

1)HT200:“HT”表示“灰铁”;“200”表示最小抗拉强度值。旧标准:HT20-40

2)QT450-10:“QT”表示“球铁”,“450” 表示最小抗拉强度值,“10”表示最低延伸率。 3)机械性能检验注意事项:

 7.7.1 检验抗拉强度时,先用一根拉力试棒进行试验,如果符合要求,则该批铸件在材质上即为合格;若试验达不到要求,而不是由

7.7.3条所列原因引起,则可从同一批试样中取另两根进行复验。(注:一组试棒有3根)。

 7.7.2 复验结果都达到要求,则该批铸件在材质上仍为合格;若复验结果仍有一根达不到要求,则该批铸件为不合格。

7.7.3 试验的有效性        如果由于下列情况之一使得试验结果不符合要求时,则该试验无效。

a.试样在试验机上安装不当或试验机操作不当。

b.试样有铸造缺陷或试样切削不当。

c.试样断在平行段外。

d.试样拉断后断口上有铸造缺陷。 此时,应按7.7.1和7.7.2条重新试验。

机械性能不合格的原因分析:

a)化学成分不合格。机械性能很大程度上取决于金相组织,金相组织又与化学成分有关。

b)熔炼过程控制不良。混入的气体和非金属夹杂物太多,破坏了金属的致密性和连续性,降低机械性能。

c)非金属夹杂物的形状和分布不合理。

d)晶粒粗大、合金元素偏析、浇注温度偏高、孕育处理不良、球化处理不合格、热处理不规范。等等。

化学成分的检验:铸件的金相组织和力学性能主要是由化学成分、热处理和工艺方法所决定的。如果没有特殊规定,化学成分通常不作为铸件质量的验收依据。但化学成分在很大程度上决定了铸件的物理和化学性能,特别是热处理和工艺方法确定后,化学成分往往作为铸件质量的验收依据之一。因此,金属熔炼时,必须认真配料化学成分国家没有制定统一的标准。一般由各工厂自行确定,以保证铸件所要求的化学成分。。

a)化学成分的分析一般有炉前快速分析和实验室的试验分析两种。炉前快速分析可取样进行化学分析或者用直读光谱仪进行检验。前者慢,后者快(3min钟左右)。炉前快速分析便于及时调整炉内及时液的化学成分,而实验室的分析只能得到成品铸件的化学成分。两者的结果不一定相同,两种检测手段应同时具备,不可代替。炉前检验通常只检验“碳”、“硅”的含量。

b)化学成分不合格的原因: 炉料没有进行化学成分分析或分析结果不正确;金属炉料太杂乱,质量低劣,配料时原始数据不真实;非金属炉料质量太差;配料计算不正确;炉料过称不准确;熔炼控制不良,以致熔炼过程元素的变化超出正常范围而与配料计算不符;液体金属熔炼或浇注前未仔细搅拌,合金元素分布不均;熔炼过程中带入的其他元素;合金元素或中间合金的熔点太高,未完全熔解。等等。

c)我们现在铸件验收一般采取本体取样,实验室进行化学成分的分析。

金相组织的检验:

铸件的金相组织对其性能的影响很大,同一化学成分的铸件,可以有不同的金相组织,也因此具有不同的力学性能。如可以通过热处理、不同的铸造工艺得到成分相同而组织不同的铸件。金相组织的检验是先将试块制成试样,在金相显微镜下观察,必要时拍成照片,在进行细致的分析。 灰铸铁的金相组织:石墨、铁素体、珠光体、铁素体+珠光体;碳化物、磷共晶、共晶团 球铁的金相组织:石墨、铁素体、珠光体、铁素体+珠光体、贝氏体或回火马氏体、珠光体或回火组织

铸件内部缺陷的检验:铸件内部缺陷(如气孔、缩孔、夹渣等)的检验有两种检验方法:破坏性检验和非破坏性检验。

1)超声波探伤(UT):利用超声波从一种介质传播到另一种介质时,在介面上要产生反射的特性来发现铸件内部的缺陷。探测深度可达到10m以上。(铸钢件)。要求被测部位表面粗糙度Ra0.01(非加工面Ra0.012)

2)射线探伤(RT):利用射线穿透铸件时,由于铸件原子对射线能量的不断吸收,使射线的能量不断衰减,而衰减的快慢与铸件的密度有关,密度越大,衰减越快。利用这一特性对铸件透视并拍照,可判断铸件有无缺陷。        X射线探伤:探测厚度180mm;γ射线探测厚度300mm以下。 3)渗漏试验:检验铸件耐压和致密性的一种方法。将具有一定压力(要求超过铸件工作压力30~50%)的水、油或气压入铸件内腔,如铸件有穿透性缺陷,压入物就会从铸件壁渗漏出来。用空气试验时,大件可在有怀疑的地方涂上肥皂水检查。对不易密封的铸件,也可以用煤油进行渗漏试验,一般需经过24小时。

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