锻钢制品的低倍组织检验
钢制品的低倍组织检验为评估锻造性能、缺陷评级和规范评估提供了重要的参考价值。这是钢铁行业常见的金相分析项目。低倍组织检验的结果可以有效地反映生产和质量状况,从而指导工艺改进和技术进步。低倍组织检验中经常发现的主要缺陷是:孔隙、偏析、气泡和缩孔、夹杂物和白点。
1.孔隙是钢密度中的缺陷。样品材料经过酸浸渍后,杂质和空隙被酸溶解和侵蚀,膨胀成许多空腔。气孔的主要原因是钢中的低熔点杂质和气体。
2.偏析是钢均匀性中的一个缺陷,在碳素结构钢和合金钢中都是常见的。酸浸渍后的分离可能表现为树枝状、块状或点状。随着冶炼技术的改进,点状偏析现在很少见。树枝状偏析通常是由浇注温度高和冷却速度慢引起的,这严重恶化了钢的机械性能。块状偏析与碳的偏析有关,导致铁素体和珠光体的形成。它发生在钢锭结晶过程中,杂质和孔隙在钢锭中部的柱状晶体端部和等轴晶体区域之间积聚。严重的块状偏析降低了热处理后产品的机械性能。钢中的偏析与其成分、气体和杂质含量、浇注温度和冷却速度有关。减少分离的措施包括尽量减少钢中的杂质和气体,并在冶炼和浇注过程中采取措施。
3.气泡是钢中气体形成的空隙,分为皮下气泡和蜂窝状气泡。缩孔是在钢水凝固过程中由于结晶和体积收缩的差异而形成的集中空隙。防止气泡的一种方法是降低钢中的气体含量,另一种是在冶炼过程中增加钢水的流动性。
4.钢的低倍组织检验中的夹杂物分为金属和非金属类型。金属夹杂物是混入钢中的不同金属,与基体金属和蚀刻样品中的其他缺陷不同。通常,当高合金钢未完全熔化时,会形成金属夹杂物。非金属夹杂物是由钢中的气体与脱氧剂和合金元素以及耐火材料碎片反应形成的物质。它们主要由铁、氧、硫和氮的化合物组成。非金属夹杂物通常缺乏金属光泽,很容易被检测到。它们主要降低钢的疲劳强度,造成产品缺陷和应力集中,导致疲劳裂纹和产品早期失效。此外,它们对钢的热处理、焊接和耐腐蚀性产生不利影响。去除夹杂物的措施包括使用清洁的原材料和先进的精炼技术,如真空熔炼和钢水真空处理。
5.白点为样品纵向断裂中的椭圆形银白色斑点,在横向酸蚀样品中表现为细小的扁平裂纹。白点,也称为裂纹,严重影响钢的性能,是热轧合金结构钢中不可接受的缺陷。不同钢材对白点的敏感性不同,铬钢和锰钢等合金结构钢更敏感,而碳素结构钢则不那么敏感。对白点的敏感性既与化学成分有关,也与冶炼方法有关。由于钢水中的氢含量是白点形成的关键因素,因此防止白点涉及在冶炼和浇注过程中减少钢中的氢。这包括避免生锈的铸铁和废钢,彻底燃烧合金材料进行脱气,以及确保在冶炼过程中剧烈沸腾熔池。真空熔炼和真空处理钢水,不仅可以降低氢含量,避免白点等缺陷,而且可以有效地去除氧和氮,减少夹杂物和偏析,大大提高钢的清洁度,显著提高机械性能。
虽然低倍组织检验可以帮助企业更好地控制产品质量,但酸蚀过程需要用到危险化学品,并不是所有锻造公司都愿意使用。然而,常州天工锻造致力于确保产品质量,并投入资源为其质量实验室配备相关设备,并增加了低倍组织检查项目。


