金相組織是產(chǎn)品質量檢查的重要內容,是產(chǎn)品性能的決定性因素。
(1)金相組織的高、低倍檢查
A.低倍檢查:在目視或30倍以下的放大鏡下觀察,根據(jù)試樣低倍組織或相應要求的圖譜進行評定。
B.高倍檢查:用顯微鏡進行觀察,觀察倍數(shù)根據(jù)相應要求而定。原則上從低倍(一般取100倍)到高倍(一般取400或500倍)順序進行。
(2) 脫碳、滲碳檢查
從脫碳、滲碳層表面測量至與表面組織有明顯差異的內部組織(1/2過度區(qū))處,深度測量,由表面測量至內部組織過度區(qū)的1/2處 。
(3)過熱、過燒組織檢查
過熱是晶粒粗大超過標準要求;如果拋光試樣上出現(xiàn)晶界加粗、燒熔和沿晶界出現(xiàn)大小不一的孔洞時,判為過燒。過熱、過燒有兩種情況產(chǎn)生,一種是熱鐓過程產(chǎn)生,一種是熱處理固溶或淬火過程產(chǎn)生,都是由于加熱溫度過高造成,金相檢查已完全能夠進行判斷。
A. 過熱檢查
鈦合金熱處理后出現(xiàn)針狀、條狀組織,無初生α相、該組織為過熱組織。對結構鋼、不銹鋼、高溫合金產(chǎn)品,當晶粒粗大,超過標準要求時等可判為過熱。
B. 過燒檢查
高溫合金、不銹鋼拋光或腐蝕狀態(tài)下如出現(xiàn)燒溶孔洞、晶界熔化、溶融物質;結構鋼出現(xiàn)晶界氧(熔)化、魏氏組織,晶粒粗大;鋁合金過燒則出現(xiàn)晶界加粗、三角晶界、復熔球等情況判為過燒。
(4)晶粒度檢查
晶粒度的大小主要與熱處理固溶溫度和保溫時間有關,控制熱處理固溶溫度和保溫時間,防止晶粒長大。
A. 鈦合金低倍晶粒度采用相應要求的圖譜目視進行評定。
B. 高溫合金、不銹鋼晶粒度根據(jù)相應要求的圖譜進行,需要仲裁時,采用面積法、截點法進行評定。
C. 晶粒度級別要求
不同材料的緊固件對晶粒度的要求也不同,例如,五種高溫合金緊固件的晶粒度不一樣,晶粒度級別要求如下:
優(yōu)質GH2132晶粒度5級或更細。
GH4169晶粒度等于或細5級,允許個別3級。
GH738晶粒度2-6級不允許粗于1級和細于7級晶粒度存在。
GH141晶粒度等于或細于2級,允許個別1級。
GH159晶粒度等于或細4級,允許個別2級。
(5) 晶間腐蝕、氧化滲透檢查
A. 晶界腐蝕(高溫晶界氧化)是一種高溫表面氧化的形式,加工面不允許有晶界腐蝕。如采用氬氣保護,氬氣不純;真空熱處理真空度不夠等情況都會產(chǎn)生晶界腐蝕和表面氧化。在熱處理固溶及熱鐓過程,應避免由于溫度高產(chǎn)生晶界腐蝕。采用氬氣保護爐熱處理時,必須控制氬氣的純度;采用真空爐熱處理時,必須控制真空度達到標準要求。
B. 在拋光、腐蝕狀態(tài)下檢查晶間腐蝕與氧化滲透,試樣腐蝕時要適度,讓組織輕微顯示。
(6) 表面污染、氧污染檢查
鈦合金表面污染檢查時,如表層組織與內部組織有較明顯差異,表層α相增多,則表面存在污染,氧污染的產(chǎn)生主要來自熱鐓和熱處理,根據(jù)鈦合金的特性,其在500℃以上就容易被氧化,在熱鐓時或非真空熱處理過程中,零件表面的溫度高于500℃以后,零件表面被氧化。組織檢查時表面α相增多,出現(xiàn)一層富α層,富α層的深度即為表面氧污染的深度。
(7) 螺紋折迭檢查
螺紋折迭是一種在滾壓螺紋過程中造成的缺陷,制造技術條件規(guī)定不允許中徑以下有折迭缺陷。螺紋滾壓過程操作不當,造成螺紋折疊,有螺紋折迭的產(chǎn)品整批報廢,高溫合金緊固件應無螺紋折迭。在成品零件螺紋檢查過程中,出現(xiàn)螺紋折迭的現(xiàn)象有兩種情況,一種是滾壓螺紋過程中造成的,折迭在螺紋某一個位置有規(guī)律出現(xiàn);另一種是制樣過程中產(chǎn)生的,螺紋折迭無規(guī)律出現(xiàn)。
(8) 金屬流線檢查
產(chǎn)品經(jīng)鐓制后,金屬流線沿零件外形分布。金屬流線檢查是考核產(chǎn)品是否經(jīng)過鐓制,熱鐓或冷鐓工藝是否滿足緊固件成型的要求。對流線的檢查,不同高溫合金產(chǎn)品的金屬流線腐蝕劑不同,采用目測或10倍以下放大鏡或低倍數(shù)的顯微鏡觀察。流線試樣的腐蝕有化學法和電解法,大多數(shù)采用化學法,高溫合金緊固件采用電解腐蝕法,高溫合金緊固件流線的電解腐蝕方法很多,常用有以下幾種:
a.10%草酸水溶液 ,2~10v。
b.10ml硝酸+5ml冰醋酸+85ml水,1~2v。
c.50ml硫酸+10ml磷酸+40ml硝酸,2~5v。
d.25g鉻酐+10ml水+130ml冰醋酸,0.2~0.4v。