锻造中合金钢过热、过烧的鉴别方法

Qasim

　　对过热、过烧的判定，目前最广泛应用的是低倍(50倍以下)检查、金相分析和断口分析等三种方法。这三种方法相互配合，相辅相成地使用。
- k3 U2 J0 B7 s& z9 R6 R& g　　1.低倍检查
　　合金结构钢过热之后，在锻件低倍上表现为低倍粗晶。低倍粗晶的显示方法如下：一般采用1:1的盐酸水溶液热浸蚀。对材料纯洁度较差的电弧钢，采用10%～20%的过硫酸氨水溶液等冷浸蚀剂，效果较好。在过热锻件的酸浸低培试片上，按过热程度不同，用肉眼可观察到：轻微过热时有分散零星的闪点状晶粒；一般过热时晶粒呈片状或多边形；严重过热时则呈雪片状。目前尚无统一的低倍检验标准。
! H# m5 j# e& y$ D0 X/ u+ J5 v　　2.金相分析
　　利用腐蚀剂对磨制好的金相试样进行电解腐蚀或化学腐蚀，然后在金相显微镜下观察晶界及附近有无过热、过烧的特征，进而判定钢材是否过热与过烧。
　　在大多数情况下，应用饱合的硝酸铵水溶液对试件进行电解腐蚀，然后在显微镜上观察基体和晶界的颜色。过热钢奥氏体晶界呈白色，基体呈黑色。过烧钢晶界呈黑色，基体呈白色。
　　也可应用硝酸[10%(质量分数)]加硫酸[10%(质量分数)]的水溶液或奥勃试剂，对试样进行化学腐蚀，效果也很好。已过热的钢在显微镜下可见到黑色断续或完整的晶界(有人认为黑色晶界是由于沿晶界析出的MnS被腐蚀造成的)，而过烧钢的晶界则呈白色。
　　还有其它一些金相检查的方法，详见《锻件质量分析》一书。
　　3.断口分析
4 X- b( `6 U0 K% b3 K1 I: f0 C3 s　　用断口来检查材料的过热、过烧，也是一种既简便又可靠的方法。通常有两类断口，一类叫“萘状断口”，另一类叫“石状断口”。石状断口是经调质处理后进行的检查。
7 m9 V0 Y3 r4 i　　所谓“萘状断口”是典型的穿晶解理断裂；而所谓“石状断口”是典型的沿晶断裂。萘状断口可以显示晶粒的大小，但不能反映第二相颗粒沿晶界析出的情况，即不能表征材料是否稳定过热。
/ F' s/ e& ^  u! ]$ u$ u$ y9 A　　采用“石状断口”来评定过热则有以下优点：
　　1)“石状断口”表面上出现的过热小平面的大小，反映了晶粒的大小；韧窝的大小和数量多少，反映了MnS等夹杂沿原奥氏体晶界的析出情况；
　　2)在纤维状断口上出不出现“过热小平面”，标志着稳定过热是否开始；
9 y0 H' W7 p. z0 D　　3)“过热小平面”的尺寸、形状、数量及分布情况，反映过热的严重程度。
7 }! I* P1 D. Z/ q1 Z　　当断口由纤维状完全变为“过热小平面”(石状断口)时，就表示严重过热了，可见在韧性状态下检查钢材是否过热，是比较合理的。
　　例如，某厂对18Cr2Ni4WA钢过热断口进行了研究，在950℃加热时获得正常纤维状断口，在1150℃加热时，在纤维状断口基体上出现了少数分散而细小的“过热小平面”，此时开始轻度过热。随着加热温度的进一步升高，“过热小平面”增多增大，在1400℃时断口的表面全是由大颗粒灰白色“过热小平面”组成，此时为严重过热断口。
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