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大型鍛件的缺陷有很多種,但是常見的并對工件安全性造成嚴(yán)重威脅的則主要有以下幾種:裂紋、白點(diǎn)、縮孔、氣泡、夾雜物等。
裂紋內(nèi)含物多有空氣存在,山東異型鍛件定制,空氣的聲阻數(shù)量級約為102,而金屬材料的聲阻抗數(shù)量級約為106,可見空氣和金屬材料的聲學(xué)特性相差很大。由前述結(jié)論可知,裂紋與基體材料的邊界是“軟”邊界。
白點(diǎn)一般認(rèn)為是由于工件熱處理過程中氫逸散不充分,殘留在基體中而形成的。由于氫氣的聲學(xué)特性阻抗約為1. 15 & 102,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于金屬材料的聲學(xué)阻抗。因此,由前述結(jié)論可知,白點(diǎn)缺陷與基體材料的邊界屬于“軟”邊界。
縮孔與氣泡這2種缺陷的內(nèi)含物均為氣體,氣體的聲特性阻抗數(shù)量級為102,遠(yuǎn)小于金屬材料的聲特性阻抗,所以這種缺陷與基體材料邊界亦屬于“軟”邊界。
非金屬夾雜物主要是指鋼中的鐵及其他元素與氧、硫、氮等作用形成的化合物,以及在煉鋼和澆注過程中混入鋼中的耐火材料碎片。由于這些碎片的成分主要是S IA l Fe等的氧化物,故可說鋼中的非金屬夾雜物是氣體在鋼中存在的一種形式。這類材料的聲特性阻抗小于金屬基體的聲特性阻抗,所以這類缺陷與基體材料的邊界可被認(rèn)為是“軟”邊界。
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鍛件缺陷與材料特性不同而引起的超聲波變化。
超聲檢測主要應(yīng)用超聲波在材料中的傳播特性,以及超聲波與缺陷的相互作用機(jī)理來進(jìn)行檢測。理論上,超聲波在大均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。但實(shí)際上,任何介質(zhì)總有邊界,當(dāng)超聲波在非均勻介質(zhì)中傳播,或從1種介質(zhì)傳播到另1種介質(zhì)時(shí),由于介質(zhì)的聲阻抗發(fā)生了變化,故超聲波會在聲阻抗改變的分界面上產(chǎn)生反射、折射和透射現(xiàn)象。
在超聲波透過界面時(shí),其方向、強(qiáng)度和波形的變化取決于2種介質(zhì)的特性聲阻抗和入射波與分界面的相對方向。 當(dāng)超聲波垂直入射在2異種介質(zhì)的分界面上時(shí),會產(chǎn)生反射和透射現(xiàn)象。反射是超聲波從1種介質(zhì)入射到具有不同聲特性阻抗的另1種介質(zhì)時(shí),改變傳播方向返回原介 質(zhì)的現(xiàn)象;而透射則是在2種介質(zhì)聲阻抗相同或者相近時(shí),超聲波穿過分界面進(jìn)入另一介質(zhì)的現(xiàn)象。
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鍛造鍛件時(shí)常見的低倍缺陷有哪些?
低倍夾雜物分為內(nèi)在夾雜物與外來夾雜物兩種。內(nèi)在夾雜物是鋼在冶煉及凝固過程中,由于復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)結(jié)果生成的一些化合物,在鋼液凝固時(shí)來不及上浮而嵌于鋼中,如氧化物、硅酸鹽、硫化物、氮化物等屬于這類夾雜物。但這類夾雜物一般比較細(xì)小且彌散分布于鋼中而成為高倍夾雜物,只有在少數(shù)情況下聚集而成低倍夾雜物。因而低倍夾雜物常見的還是外來夾雜物。外來夾雜物是冶煉或澆注設(shè)備上剝落的耐火材料或未脫凈的爐渣及摻入的其他異物,在鋼液凝固時(shí)嵌入鋼中形成的,有時(shí)也稱為夾渣。
低倍夾雜物破壞了金屬組織的連續(xù)性,使鋼的性能降低。由于它很脆且硬,故在熱加工或熱處理時(shí)往往形成裂紋,316L異型鍛件定制,在鍛件使用過程中可能成為疲勞破壞的根源。所以,鋼材或鍛件標(biāo)準(zhǔn)均規(guī)定低倍酸浸試片上不允許有肉眼可見的夾雜。
鋼錠在澆注過程中,在凝固部位,由于得不到鋼液補(bǔ)充,形成收縮孔洞,稱為縮孔。當(dāng)鋼錠熱加工成材時(shí),要切除頭部,若鋼錠切頭率不夠時(shí),將會使部分縮孔殘留于鋼中,稱之為殘余縮孔。
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