第二章-材料加工常见缺陷及其产生原因课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《第二章-材料加工常见缺陷及其产生原因课件.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第二 材料 加工 常见 缺陷 及其 产生 原因 课件
- 资源描述:
-
1、2022-11-301第二章第二章 材料加工常见缺陷及其产生原因材料加工常见缺陷及其产生原因 材料可能在冷热加工中会出现缺陷,也可材料可能在冷热加工中会出现缺陷,也可能在服役过程中由于疲劳、应力、腐蚀、蠕变能在服役过程中由于疲劳、应力、腐蚀、蠕变或操作不当而出现各种缺陷。无损检测人员作或操作不当而出现各种缺陷。无损检测人员作为工业诊断学的诊断者,必须在检验前掌握这为工业诊断学的诊断者,必须在检验前掌握这些情况,才能选择适当的检验方法,定性和定些情况,才能选择适当的检验方法,定性和定量地检验出缺陷,并根据结果进行分析和准确量地检验出缺陷,并根据结果进行分析和准确地判断。地判断。2022-11-3
2、022.1 2.1 铸件中的缺陷及其产生的原因铸件中的缺陷及其产生的原因 将熔化的液态金属浇入铸型的工艺称为铸将熔化的液态金属浇入铸型的工艺称为铸造,由铸造得到的毛坯或直接得到零件,称为造,由铸造得到的毛坯或直接得到零件,称为铸件。铸造一般分为砂型铸造和特种铸造。砂铸件。铸造一般分为砂型铸造和特种铸造。砂型铸造中的铸型主要原料是砂子,又分为手工型铸造中的铸型主要原料是砂子,又分为手工砂型铸造和机械砂型铸造;特种铸造指不同于砂型铸造和机械砂型铸造;特种铸造指不同于砂型铸造的其他铸造方法的统称,包括金属型砂型铸造的其他铸造方法的统称,包括金属型铸造,压力铸造,离心铸造,熔膜铸造、低压铸造,压力铸造
3、,离心铸造,熔膜铸造、低压铸造。铸造。以铸钢件为例,铸造过程中常见的、作为以铸钢件为例,铸造过程中常见的、作为无损检测对象的缺陷,主要有气孔、缩孔、夹无损检测对象的缺陷,主要有气孔、缩孔、夹砂、夹渣、裂纹、冷裂纹、冷隔和泥芯撑未熔。砂、夹渣、裂纹、冷裂纹、冷隔和泥芯撑未熔。2022-11-3032.1.1 2.1.1 气孔气孔 气孔是钢液中的气体没有浮上来而残留在钢中,或气孔是钢液中的气体没有浮上来而残留在钢中,或者是铸型和型芯产生的气体浸入到钢的溶液中形成的。者是铸型和型芯产生的气体浸入到钢的溶液中形成的。直径在直径在0.2-0.3mm0.2-0.3mm的称为针孔,大于此直径的称为气孔。的称
4、为针孔,大于此直径的称为气孔。铸件中的气孔可分为:侵入气孔、析出气孔、反应铸件中的气孔可分为:侵入气孔、析出气孔、反应气孔。气孔。侵入气孔侵入气孔主要是砂型和型芯中的气体侵入金属液中主要是砂型和型芯中的气体侵入金属液中而形成的气孔。而形成的气孔。析出气孔析出气孔气体在液态合金中的溶解度较固态大得多,气体在液态合金中的溶解度较固态大得多,且随温度升高而加大。凝固过程中气体析出产生气孔。且随温度升高而加大。凝固过程中气体析出产生气孔。反应气孔反应气孔是液态金属与铸型材料、芯撑、冷铁或熔是液态金属与铸型材料、芯撑、冷铁或熔渣之间发生化学反应产生气体而形成的。渣之间发生化学反应产生气体而形成的。FeF
5、e3 3O O4 4+4C=3Fe+4CO+4C=3Fe+4CO 产生的产生的COCO气体常在冷铁、芯撑附近形成气孔气体常在冷铁、芯撑附近形成气孔 2022-11-3042.1.2 2.1.2 夹砂夹砂 夹砂主要是由于铸件表面的砂粒和高温熔液夹砂主要是由于铸件表面的砂粒和高温熔液接触,型砂内的水分被气化,形成一定的压力,接触,型砂内的水分被气化,形成一定的压力,使砂型表面破裂,沙砾剥离后混入钢中所形成的。使砂型表面破裂,沙砾剥离后混入钢中所形成的。另外,浇铸速度过快时,会造成金属熔液对铸型另外,浇铸速度过快时,会造成金属熔液对铸型的冲击加剧,产生冲砂。它们都是由于砂子渗入的冲击加剧,产生冲砂。
6、它们都是由于砂子渗入铸件内部而产生的缺陷,因此夹砂也称为冲砂。铸件内部而产生的缺陷,因此夹砂也称为冲砂。夹砂多数是分散存在的。夹砂多数是分散存在的。夹砂比气孔略有棱角,但超声波探伤时和气夹砂比气孔略有棱角,但超声波探伤时和气孔反射近似,反射波相对比较弱。孔反射近似,反射波相对比较弱。2022-11-3052.1.3 2.1.3 缩孔和缩松缩孔和缩松 缩孔是在凝固过程中熔液供给不足时产生缩孔是在凝固过程中熔液供给不足时产生的,如果形成细小而分散的孔则成为缩松。的,如果形成细小而分散的孔则成为缩松。超声波探伤和缩松方向一致的可能性较多,超声波探伤和缩松方向一致的可能性较多,其缺陷反射波相对比较分散
7、,其优点是能准确其缺陷反射波相对比较分散,其优点是能准确确定缩孔的埋藏深度。因此,多数情况是射线确定缩孔的埋藏深度。因此,多数情况是射线和超声波两种方法共同使用时效果最佳。和超声波两种方法共同使用时效果最佳。2022-11-3062.1.4 2.1.4 夹渣夹渣 当浇口形状设计不当,在钢液中混入当浇口形状设计不当,在钢液中混入熔渣后又随钢水注入铸型中,熔渣没有完熔渣后又随钢水注入铸型中,熔渣没有完全浮上来,便会形成夹渣。全浮上来,便会形成夹渣。2022-11-3072.1.5 2.1.5 铸造裂纹铸造裂纹 当铸件的各个部分冷却速度不同时,就会产当铸件的各个部分冷却速度不同时,就会产生内应力,当
8、此内应力超过该温度下的强度极限生内应力,当此内应力超过该温度下的强度极限时,便会造成铸件的撕裂而形成裂纹。裂纹是铸时,便会造成铸件的撕裂而形成裂纹。裂纹是铸件缺陷中最需要引起注意的。铸件裂纹分为热裂件缺陷中最需要引起注意的。铸件裂纹分为热裂纹和冷裂纹。纹和冷裂纹。热裂纹是在铸件凝固末期,接近固相线的高热裂纹是在铸件凝固末期,接近固相线的高温(温(13001300)下形成的。热裂纹形成于表面,断)下形成的。热裂纹形成于表面,断口由于受空气和气体的氧化作用呈深蓝黄色或黑口由于受空气和气体的氧化作用呈深蓝黄色或黑蓝色。蓝色。冷裂纹是较低温度下(冷裂纹是较低温度下(260260),由于收缩应),由于收
9、缩应力和组织应力的综合作用,铸件的内应力超过合力和组织应力的综合作用,铸件的内应力超过合金的强度极限而产生的。金的强度极限而产生的。2022-11-3082.1.6 2.1.6 铸件中的其它缺陷铸件中的其它缺陷1 1)冷隔)冷隔 冷隔是在同一铸件中一次浇铸或两次浇铸时冷隔是在同一铸件中一次浇铸或两次浇铸时由于温度偏低,金属液体没有充分熔合在一起,由于温度偏低,金属液体没有充分熔合在一起,其边界带有氧化层的隔层。其性质和裂纹相似。其边界带有氧化层的隔层。其性质和裂纹相似。2 2)型芯撑未熔合和内冷铁未熔合)型芯撑未熔合和内冷铁未熔合 这种缺陷是残留在铸件内的型芯撑未完全熔这种缺陷是残留在铸件内的
10、型芯撑未完全熔化或为增加凝固速度而放入的内冷铁未完全熔化化或为增加凝固速度而放入的内冷铁未完全熔化所致。所致。2022-11-3092.2 2.2 锻件中的缺陷及其产生的原因锻件中的缺陷及其产生的原因 各类钢和大多数有色金属及其合金都有一定的各类钢和大多数有色金属及其合金都有一定的塑性,因此它们均可在热态和冷态下进行压力加工,塑性,因此它们均可在热态和冷态下进行压力加工,包括自由锻、模型锻、快速锻和挤压锻等。包括自由锻、模型锻、快速锻和挤压锻等。锻件中常见的缺陷有残余缩孔、缩管和锻件中常见的缺陷有残余缩孔、缩管和缩松、非金属夹杂物、锻造裂纹、粗晶、白缩松、非金属夹杂物、锻造裂纹、粗晶、白点等,
11、其中裂纹、白点和残余缩孔是不允许点等,其中裂纹、白点和残余缩孔是不允许存在的缺陷。存在的缺陷。2022-11-30102.2.1 2.2.1 残余缩孔、缩管和缩松残余缩孔、缩管和缩松 当液体金属注入钢锭膜后,如果在其凝固当液体金属注入钢锭膜后,如果在其凝固和体积收缩过程中不能及时地补充钢水,则容和体积收缩过程中不能及时地补充钢水,则容易在钢锭最后凝固的冒口部位形成喇叭口状的易在钢锭最后凝固的冒口部位形成喇叭口状的缩孔,如果缩孔较长则称为缩管。钢锭在锻造缩孔,如果缩孔较长则称为缩管。钢锭在锻造过程中只能改变缩孔的体积和形状,并不能将过程中只能改变缩孔的体积和形状,并不能将其消除,这样就构成了残余
12、缩孔和缩管。其消除,这样就构成了残余缩孔和缩管。锻件中的缩松形成机理和缩孔基本相同。锻件中的缩松形成机理和缩孔基本相同。2022-11-30112.2.2 2.2.2 夹杂物夹杂物 锻件中的夹杂物是锻件中最常见的缺陷,锻件中的夹杂物是锻件中最常见的缺陷,按夹杂物来源划分,可将夹杂物分为内在夹杂按夹杂物来源划分,可将夹杂物分为内在夹杂物和外来夹杂物。物和外来夹杂物。1 1)内在夹杂物)内在夹杂物 只有非金属夹杂物,这只有非金属夹杂物,这类缺陷比较微小,多呈密集状态分散在钢锭中类缺陷比较微小,多呈密集状态分散在钢锭中心偏析线上。这些缺陷对材料力学性能的影响心偏析线上。这些缺陷对材料力学性能的影响与
13、无缺陷部分没有明显差别,但它使材料的延与无缺陷部分没有明显差别,但它使材料的延伸率下降,作弯曲实验时有时会出现开裂。伸率下降,作弯曲实验时有时会出现开裂。2022-11-30122 2)外来夹杂物)外来夹杂物 外来夹杂物是指从炼钢炉和钢水包上面外来夹杂物是指从炼钢炉和钢水包上面掉下来的耐火侵蚀生成物、炉渣和异金属混掉下来的耐火侵蚀生成物、炉渣和异金属混入等,包括非金属夹杂物和异金属夹杂物。入等,包括非金属夹杂物和异金属夹杂物。这种缺陷大一些的叫夹渣,较容易被超这种缺陷大一些的叫夹渣,较容易被超声波发现。声波发现。2022-11-30132.2.3 2.2.3 锻造裂纹锻造裂纹 锻造温度不适当、
14、加热温度不均匀、加热锻造温度不适当、加热温度不均匀、加热和冷却速度不适当以及压力加工用力不当都可和冷却速度不适当以及压力加工用力不当都可能会引起局部破裂而形成裂纹。能会引起局部破裂而形成裂纹。裂纹会明显的降低锻件的机械强度,在许裂纹会明显的降低锻件的机械强度,在许多重要的零部件中不允许有裂纹,因此,避免多重要的零部件中不允许有裂纹,因此,避免和防止这些裂纹也是无损检验工作者的任务。和防止这些裂纹也是无损检验工作者的任务。超声波对于锻件内部的裂纹都比较敏感,超声波对于锻件内部的裂纹都比较敏感,表面和表层出现的小裂纹,可以用磁粉探伤和表面和表层出现的小裂纹,可以用磁粉探伤和渗透探伤检查出来。渗透探
15、伤检查出来。2022-11-30141 1)残余缩孔在锻造时扩大引起的裂纹)残余缩孔在锻造时扩大引起的裂纹2 2)由皮下气泡引起的裂纹)由皮下气泡引起的裂纹3 3)由柱状晶粗大引起的裂纹,多见于高合金钢中)由柱状晶粗大引起的裂纹,多见于高合金钢中4 4)轴芯晶间裂纹引起的锻造裂纹)轴芯晶间裂纹引起的锻造裂纹5 5)非金属及杂物引起的裂纹,常见的是硫化物引)非金属及杂物引起的裂纹,常见的是硫化物引起的热脆起的热脆6 6)锻造加热不当引起的裂纹,包括热应力裂纹和)锻造加热不当引起的裂纹,包括热应力裂纹和过热导致的锻造破裂过热导致的锻造破裂7 7)锻造变形不当引起的裂纹,最常见的是变形速)锻造变形不
16、当引起的裂纹,最常见的是变形速度过大时,钢的塑性不足以承受变形的压力引度过大时,钢的塑性不足以承受变形的压力引起脆性断裂起脆性断裂8 8)终锻温度过低引起的裂纹)终锻温度过低引起的裂纹9 9)锻后冷却不当引起的裂纹)锻后冷却不当引起的裂纹2022-11-30152.2.42.2.4白点白点1)1)白点的特征和产生的原因白点的特征和产生的原因 白点在纵向断口上呈银白色圆形或椭圆形白点在纵向断口上呈银白色圆形或椭圆形的斑点,直径从零点几到十几个毫米。的斑点,直径从零点几到十几个毫米。钢中的氢,在锻造产生的残余变形应力、钢中的氢,在锻造产生的残余变形应力、相变应力和热应力的综合作用下,氢的局部压相变
17、应力和热应力的综合作用下,氢的局部压力上升,不能被塑性介质的变形所抵消时,便力上升,不能被塑性介质的变形所抵消时,便产生了白点。产生了白点。不是所有的钢都能产生白点,白点首先不是所有的钢都能产生白点,白点首先在在CrCr、NiNi钢中发现,不产生白点的钢有:铁素钢中发现,不产生白点的钢有:铁素体钢、奥氏体钢和莱氏体钢。体钢、奥氏体钢和莱氏体钢。2022-11-30162 2)防止白点的措施)防止白点的措施n 炼钢和浇铸阶段尽量减少钢中的含氢量炼钢和浇铸阶段尽量减少钢中的含氢量 n 铸锭后和锻后的扩氢处理,利用氢在不同铸锭后和锻后的扩氢处理,利用氢在不同温度下有不同的扩散系数的特点。温度下有不同
18、的扩散系数的特点。2022-11-30172.3 2.3 焊缝中的缺陷及其产生的原因焊缝中的缺陷及其产生的原因 焊缝中的缺陷是由于冶金反应和焊接技术焊缝中的缺陷是由于冶金反应和焊接技术两种原因产生的。常见的缺陷主要有:两种原因产生的。常见的缺陷主要有:(1)(1)焊瘤(焊瘤(overlapoverlap););()夹渣(夹渣(slag inclusionslag inclusion););()裂纹(裂纹(crackcrack););()气孔(气孔(gas poregas pore););()咬边(咬边(under cutunder cut););()未焊透(未焊透(incomplete pen
展开阅读全文