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射陽縣華恒探傷設(shè)備制造有限公司


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技術(shù)文章

磁粉檢測(cè)系列學(xué)習(xí)章——磁粉檢測(cè)中的相關(guān)顯示

閱讀：10發(fā)布時(shí)間：2025-2-23

原材料缺陷磁痕

  1. 原材料發(fā)紋

    • 定義：與鋼棒軸線平行的連續(xù)或斷續(xù)的直線狀缺陷稱為發(fā)紋。

    • 分布特征：

      • 以鋼棒軸線為原點(diǎn)，沿半徑 R 分布在 2/3R ~ 1/2R 范圍較多，各層數(shù)量及分布狀態(tài)不同。

      • 在鋼管上發(fā)紋有可能與鋼管軸線有一小夾角，鍛件上發(fā)紋隨纖維走向有些微微變曲。

    • 磁痕特征：發(fā)紋磁痕呈均勻直線狀，清晰不濃密，兩端頭呈鈍頭（圓角）。

    • 產(chǎn)生原因：

      • 鋼錠中存在的非金屬夾雜物和氣孔、縮孔在軋制和拉拔的過程中隨金屬的變形伸長(zhǎng)而形成發(fā)紋。

      • 多數(shù)是非金屬夾雜物產(chǎn)生的，沿金屬纖維方向分布，與棒軸線平行分布，深度很淺。

      • 鑒別方法：

        • 發(fā)紋磁痕均勻、清晰呈直線狀，斷續(xù)或連續(xù)分布特征。

        • 目視有可見的（很少），多數(shù)目視不可見。

        • 非金屬夾雜與金屬是一體，用刀尖刮時(shí)有阻擋刀尖的感覺。

        • 只有鋼棒或鋼管等軋制材料上才出現(xiàn)的缺陷

    • 原材料裂紋

      • 定義：與材料制作工藝相關(guān)的材料表面裂痕。

      • 分布特征：

        • 材料裂紋多數(shù)呈直線狀，裂紋深度較大，有時(shí)分叉。

        • 與軋制方向一致，少數(shù)也有其他方向

      • 磁痕特征：呈濃密清晰磁痕，有的擦去磁痕后肉眼可見裂紋。

    • 原材料分層

      • 定義：在鋼板中，與鋼板平行的連續(xù)或斷續(xù)未融合在一起的缺陷。

      • 分布特征：只能在鋼板截面上發(fā)現(xiàn)。

      • 磁痕特征：呈條狀或斷續(xù)條狀分布濃密清晰。

      • 鑒別方法：磁痕呈直線狀，產(chǎn)生在端頭或截面上。

    鍛鋼件缺陷磁痕

    1. 鍛鋼件裂紋

      • 定義：經(jīng)過鍛造的鋼坯出現(xiàn)的裂紋。

      • 磁痕特征：因鍛造裂紋多數(shù)寬而深，有一定長(zhǎng)度。所以磁痕非常濃密、清晰粗大，呈直線狀；有時(shí)是鏈狀，兩端頭呈尖銳狀；有時(shí)呈網(wǎng)狀龜裂狀。

      • 產(chǎn)生原因：

        • 鍛造工藝參數(shù)不當(dāng)，如鍛造溫度太低。

        • 在凝固過程中還有低熔點(diǎn)金屬未凝固的狀態(tài)下，進(jìn)行鍛打使未凝固低熔點(diǎn)金屬處產(chǎn)生裂紋。

        • 冷卻速度過快。

    2. 鍛鋼件折疊

      • 定義：在工件被鍛壓加工過程中，一部分金屬被卷折或重疊在另一部分金屬上，即金屬被緊緊擠壓在一起，仍未熔合在一起的區(qū)域。

      • 磁痕特征：磁痕濃密清晰呈圓弧形狀，長(zhǎng)度較大。

      • 產(chǎn)生原因：

        • 模具設(shè)計(jì)不合理，阻礙金屬流動(dòng)，被擠壓后形成折疊。

        • 預(yù)鍛時(shí)打擊過猛，在滾光（打圓）過程中嵌入金屬。

        • 鍛打拔長(zhǎng)過程中，型模終鍛時(shí)，兩端金屬向中間對(duì)擠形成橫向折疊。

    3. 鍛鋼件白點(diǎn)

      • 定義：是剛才內(nèi)部撕裂狀缺陷，危害很大。

      • 分布特征：在鍛件表面上一般看不到，只有在加工過程后，切削去很厚毛坯量，顯示的鍛件內(nèi)剖白點(diǎn)。

      • 磁痕特征：

        • 在切割橫斷面上出現(xiàn)白點(diǎn)的磁痕呈鋸齒狀或短的曲線狀，中部粗，兩頭尖呈輻射狀分布。

        • 在縱向剖面上，磁痕沿軸線分布，呈彎曲或分叉狀。

    鑄鋼件缺陷磁痕

    1. 鑄鋼件裂紋

      • 定義：金屬液體在鑄型凝固收縮過程中，由于鑄件內(nèi)應(yīng)力超過金屬?gòu)?qiáng)度極產(chǎn)生的開裂缺陷（熱裂紋、冷裂紋）

      • 磁痕特征：因裂紋有一定深度，一般穿晶擴(kuò)展，為斷續(xù)或連續(xù)撕裂狀、犬齒狀的大、濃密、清晰的磁痕。兩端尖銳，多數(shù)情況以目視可發(fā)現(xiàn)。

      • 產(chǎn)生原因：

        • 鑄件壁厚差大，應(yīng)力集中。

        • 鑄件表面和內(nèi)部冷卻不均勻。

        • 鑄件截面尺寸突變部位如拐角、尖角、溝槽、凹角小孔等部位，應(yīng)力集中。

    2. 鑄鋼件冷隔

      • 定義：由于兩股金屬熔液相遇而不相熔在鑄件表面上產(chǎn)生的缺陷。

      • 磁痕特征：由于鑄件呈有圓角的縫隙或凹陷，其磁痕部位較濃，呈彎曲狀，形狀隨冷隔情況而變化。

      • 產(chǎn)生原因：

        • 鑄造熔液流動(dòng)通路阻力過大。

        • 鑄造熔液溫度偏低，澆鑄時(shí)熔液流動(dòng)過程中接近凝固。

    3. 鑄鋼件疏松

      • 定義：鑄鋼金屬熔液在凝固收縮過程中得不到充分熔液補(bǔ)縮，出現(xiàn)細(xì)小，不規(guī)則的分散或密集的孔穴。

      • 分布特征：局部過熱、散熱條件差的內(nèi)壁，內(nèi)凹角不易補(bǔ)縮的部位。

      • 磁痕特征：

        • 疏松缺陷痕跡一般涉及范圍大，呈點(diǎn)狀或線狀分布，兩端不出現(xiàn)尖角。磁粉堆集松散，稀疏。

        • 不同的磁化方向，磁痕形狀方向也明顯發(fā)生變化，原因是在顯微鏡下觀察可看到不連續(xù)的小微孔。

      • 產(chǎn)生原因：冷卻過程中由于補(bǔ)縮熔液不充分而產(chǎn)生。

    4. 鑄鋼件夾渣

      • 定義：鑄件上出現(xiàn)微小的熔渣或非金屬夾渣物。

      • 夾渣種類：硫化物、氧化物、硅酸鹽等夾渣。

      • 分布特征：易出現(xiàn)在澆鑄位置上方。

      • 產(chǎn)生原因：合金中熔渣未清除干凈澆鑄工藝不合理，澆鑄操作不當(dāng)。

    5. 鑄鋼件氣孔

      • 定義：當(dāng)熔化金屬冷卻凝固過程中氣體未及時(shí)排出形成的孔穴。

      • 磁痕特征：呈圓形或橢圓形，顯示不太清晰。

    焊接件缺陷

    1. 焊接件裂紋

      • 定義：焊接過程中及凝固冷卻過程中產(chǎn)生的裂紋。

      • 焊接裂紋分類：

        • 按行程裂紋與焊接過程時(shí)間、溫度分類：

          • 冷裂紋

          • 熱裂紋

        • 根據(jù)裂紋產(chǎn)生的位置分類：

          • 焊接裂紋

          • 熔合線裂紋

          • 熱影響區(qū)裂紋

          • 弧坑裂紋

      • 磁痕特征：裂紋產(chǎn)生種類多、條件不一、深淺不同和長(zhǎng)短不等。但磁痕濃密清晰，兩端頭尖銳，中部呈齒狀。

      • 產(chǎn)生原因：

        • 材料可焊性差、含碳?xì)獯?，含硫、磷高?/p>

        • 焊條、焊劑等焊接材料中合金元素多和硫、磷含量高。

        • 低溫或有風(fēng)情況下焊接，致使焊縫冷卻速度過快。

        • 焊接件剛性大也容易產(chǎn)生裂紋。

    2. 氣割裂紋

      • 定義：采用氣割坡口時(shí)產(chǎn)生的裂紋。

      • 產(chǎn)生原因：當(dāng)氣割工藝操作不當(dāng)，環(huán)境溫度過低，冷卻速度過快時(shí)。

    3. 電弧氣刨裂紋

      • 采用碳棒為電極的電弧氣刨過程中，碳向剛才表面滲入造成氣刨面的增碳，易于產(chǎn)生裂紋。

    4. 焊接件未焊透

      • 定義：熔化金屬與基體金屬間及焊縫層間沒有熔合稱為未焊透。

      • 產(chǎn)生原因：

        • 電弧的電壓和電流不足。

        • 坡口金屬有銹蝕、熔渣、油污未清除。

        • 坡口開度太小。

    5. 焊接件氣孔

      • 定義：在焊接過程中氣體在熔化金屬冷卻之前未逸出而滯留在焊縫中的孔穴。

      • 產(chǎn)生原因：

        • 基體金屬含氣量過多。

        • 有油污、鐵銹焊劑或熔劑潮濕

        • 焊接速度過快。

    6. 焊接件夾渣

      • 定義：在焊接過程中，在焊縫中形成的熔渣。

      • 夾渣種類：條形夾渣和點(diǎn)狀?yuàn)A渣。

      • 產(chǎn)生原因：破口處有氧化皮、油污、熔渣。

      • 夾渣往往常與未熔合同時(shí)存在。

    熱處理缺陷——淬火裂紋

    1. 淬火裂紋

      • 定義：在淬火冷卻過程中，工件開裂產(chǎn)生裂紋。

      • 磁痕特征：磁痕濃密清晰，呈線狀，尾部尖細(xì)，棱角較多。

      • 產(chǎn)生原因：

        • 材料本身的原因，化學(xué)成分偏離內(nèi)部冶金缺陷多。

        • 加熱溫度過高，或冷卻速度過快。

        • 工件棱角多，壁厚相差大，加工刀痕深。

        • 綜合上述三方面原因，內(nèi)應(yīng)力過大。

    2. 表面淬火裂紋

      • 定義：采用高頻、中頻、工頻電感應(yīng)加熱，并立即水冷卻淬火，使工件表面產(chǎn)生的裂紋。

      • 分布特征：多出現(xiàn)在工件孔邊緣，鍵槽尖角部位，凸輪齒尖，齒輪齒面。

      • 磁痕特征：呈網(wǎng)狀或平行分布，有的呈輻射狀，齒輪上呈弧形狀，一般面積稍大，也有單個(gè)分布的。

      • 產(chǎn)生原因：由于冷熱變化速度快，溫度變化不均勻，產(chǎn)生應(yīng)力，使工件表面開裂。

    機(jī)加工缺陷

    1. 磨削裂紋

      • 定義：工件在磨削加工過程中產(chǎn)生的裂紋。

      • 磁痕特征：磨削裂紋有呈網(wǎng)狀、龜裂狀（工件為平面）、磁痕呈放射狀，與磨削方向垂直的圓弧形磁痕（端面），磁痕輪廓清晰，均勻而不濃密。

      • 產(chǎn)生原因：

        • 材質(zhì)的影響，當(dāng)工件材料內(nèi)部組織分布不均勻時(shí)呈網(wǎng)狀成帶狀時(shí)，易在磨削過程中沿脆性組織分布方向開裂。

        • 磨削過程中參與盈利與磨削應(yīng)力疊加在一起產(chǎn)生裂紋。

        • 磨削不當(dāng)?shù)挠绊懀ハ骷庸r(shí)，若砂輪磨削過度磨削砂輪鈍化，使工件表面產(chǎn)生高溫，產(chǎn)生磨削熱會(huì)使工件表面層局部溫度升高達(dá)800℃以上，隨之在冷卻液的作用下，迅速冷卻形成“重硬"相當(dāng)于二次淬火，使熱應(yīng)力和組織應(yīng)力增加而產(chǎn)生瞬時(shí)接應(yīng)力。當(dāng)超過材料抗強(qiáng)度時(shí)產(chǎn)生磨削裂紋。

    2. 矯正裂紋

      • 定義：矯正工件變形（彎曲）過程中，在加壓或支撐部位受力過大產(chǎn)生裂紋。

      • 磁痕特征：與受力方向垂直的矯正裂紋，其磁痕濃密清晰，由開裂處向兩側(cè)擴(kuò)展，中間粗大、兩頭光細(xì)。圍繞受力點(diǎn)呈多條圓弧狀。

      • 產(chǎn)生原因：

        • 工件材質(zhì)組織不均勻，機(jī)加工應(yīng)力較大。

        • 熱處理操作不當(dāng)，加之機(jī)加應(yīng)力使工件產(chǎn)生較大變形。

        • 校正力過大。

        • 校正支承V型塊磨損嚴(yán)重。

    脆性裂紋缺陷

    • 定義：由于鋼的脆性開裂而產(chǎn)生的裂紋，即氫脆。

    • 磁痕特征：裂紋大面積成群出現(xiàn)，走向縱橫交錯(cuò)呈梯形、矩形小方框，或呈曲折線狀，網(wǎng)紋粗大，磁痕濃密清晰。

    • 產(chǎn)生原因：

      • 合金化學(xué)成分的影響，鋼中的硫、磷、銅元素的含量偏高，會(huì)使晶粒間的結(jié)合力破壞，鍛軋時(shí)造成鋼的脆裂。

      • 熱加工時(shí)，巨大的內(nèi)應(yīng)力及鋼長(zhǎng)期加熱過程都會(huì)造成鋼的脆性斷裂。

      • 化學(xué)作用的影響，工件在電鍍、酸洗表面處理過程中，酸與金屬發(fā)生反應(yīng)，所析出的氫原子，使鋼滲氫脆化，產(chǎn)生脆性裂紋，即氫脆。

    疲勞裂紋

    • 定義：工件在運(yùn)行中受高變載荷長(zhǎng)期作用下產(chǎn)生的裂紋。

    • 磁痕特征：裂紋一般產(chǎn)生在應(yīng)力集中處，其方向與受力方向垂直，磁痕中間粗，兩頭細(xì)尖，顯示濃密清晰，在主裂紋兩側(cè)呈平行狀，出現(xiàn)稍短的多條裂紋。

    • 產(chǎn)生原因：工件在工作過程中承受的變載荷大，時(shí)間長(zhǎng)，工作環(huán)境溫度高，使工件中的高變應(yīng)力大而產(chǎn)生裂紋。


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