锻件白点裂纹的超声波检测和修复

介绍了白点裂纹的形成机理、超声波检测中白点裂纹的判断、预防锻件白点的措施和白点裂纹的修复方法。     

车轮钢中的白点及其断口形貌研究

研究了车轮钢中白点的形成过程,制备了白点（氢压裂纹）的真实断口,并与含白点试样的各种断口进行了对比．结果表明,先形成氢鼓泡,然后从鼓泡壁产生微裂纹,它们互相连接形成白点．白点断口和含白点试样的断口概念不同,前者为准解理,与氢致滞后开裂断口相同;后者则依赖断裂方式和试样厚度．钢中白点除了产生二次裂纹外,对各种断口形貌均无影响．车轮钢的滞后断裂由原子氢引起,与白点无关．     

锻钢件中白点缺陷的超声波检测

白点常以微小裂纹群的形式出现,因其低倍断口呈银白色圆形或椭圆形斑点而得名。白点可能导致制件在后续热处理或使用过程中突然断裂,酿成安全事故。因此,锻钢件不允许有白点缺陷存在,不考虑其当量值的大小。现有的超声波检测方法不能直接给出表征缺陷性质的判定信息,可能导致白点缺陷的漏检。笔者在工作中总结出白点判定的几点经验,取得较好的实际应用效果。1白点的形成机理钢在冶炼过程中富含氢气的铸坯在锻压、轧制加工过程中,如果后续热处理工艺(扩氢退火)不当,或常规工艺不能将钢中的氢气扩散含量减少到临界值(2×10-6/m3)以下,则过量的氢气与热压力加工时产生的热应力和组织应力共同作用可能导致白点产生[1]。由此得出白点表现形式上的“群集性”与“批次性”特征,即往往以密集缺陷的形式存在,同炉次浇注或相同锻后热处理工艺、截面尺寸相近的制件,白点出现几率相当。这一推断成为我们判定白点的基本理论依据。常见资料都认为合金元素铬、锰、钼、镍、钨含量较高的钢种易产生白点[2],但笔者以为检测者更应关注的是某些锻造厂家因为废钢供应、冶炼锻造工艺等因素而易在某些钢种中出现白点的偏向性。2白点的声学特征2.1密集性缺陷回波单个白点在锻件中出现的几率...     

对钢中白点缺陷的讨论及扫描电镜观察

就目前对于钢中缺陷"白点"的定义、形态、危害及形成等进行了讨论。并结合扫描电镜断口观察的实践,给出了白点的微观特征、成分分析结果,得出了白点与正常断裂断面形貌及成分的差别,验证了白点的性质就是钢中热加工过程产生的微裂纹。     

冷轧辊坯中白点形成及预防的研究

研究了冷轧辊坯中白点的形成原因及预防措施,结果表明,锻后经过扩散去氢,氢含量为0.6×10-6左右的MC5钢锻坯再次加热锻造后仍然会产生白点,这种白点是高温塑性变形中产生的内部裂纹。氢含量5×10-6左右的MC5电渣钢锭锻成530 mm的辊坯,采用适当的锻造工艺可以有效地防止白点产生,锻后缓冷48 h即可保证不产生白点。锻造中存在着裂纹产生与愈合的过程。     

关于钢中白点形成机理的探讨

通过对有关文献的评述,介绍了最近提出的一种与氢无关的白点形成机制。白点是高温塑性变形中产生的内部发裂,或者是高温塑性变形中产生的缺陷在冷却过程中受热应力作用而发展成为内部发裂。讨论了高温塑性变形过程中工件内部产生宏观裂纹和微观缺陷的可能性。根据这种白点形成机制,将以适当的热加工工艺防止白点而不必长时间扩散去氢。     

钢中白点形成的一种机制

到现在为止一直认为,白点的形成过程是先有一孕育期形核,然后再长大的过程。我们运用扫描电镜、透射电镜、声发射和超声波等多种手段对钢中白点形成过程进行了综合研究。主要结果如下: 一、不论白点大小如何,其上总有表面平滑的显微空隙条带。对比试验表明,去氢的无白点断口上仍有同样类型的显微空隙条带。这证明它不是轧制后形成的,而是凝固过程留下的枝晶间隙,或微小氢气泡未被轧合的充氢空隙,这些空隙就是钢中事先存在的白点核。二、热轧后空冷到一定温度,白点从空隙处开始长大。随时间增加,白点断续地缓慢长大,有的白点约二、三十天后长大才逐渐停止。声发射实验表明,不存在白点孕育-长大开裂的声信号峰,只有白点长大的峰。三、白点断口显微形态主要有三种:(1)穿晶的准解理;(2)沿晶的波状条纹;(3)平滑的显微空隙条带。综上所述,白点的形成过程是一个没有一定形核期只有长大的过程,核是钢中原来未经轧合的充氢空隙。这一机制还可以用来解释铝合金大型锻件中“亮片”(即氢白块)的形成过程。     

U71Mn重轨钢中的白点与含氢量

用钢水吹氢技术对攀钢生产的U71Mn重轨钢进行了临界氢含量试验。结果表明,这种钢钢水的氢含量为2.5ppm时,成品中未出现白点;当钢水氢含量增加到3.3—5.8ppm时,部分钢坯中形成白点;当钢中Mn含量增加时,出现白点的氢含量将下降。还观察到钢中生成白点的孕育期是不确定的。     

白点的检验

本文提出了检验白点时应区分不可逆氢脆白点与可逆氢脆白点,扼要地讨论了不可逆氢脆白点与发裂的关系,对各种检验白点的方法进行了评论。     

A MECHANISM OF FLAKE FORMATION IN STEELS

到现在为止一直认为,白点的形成过程是先有一孕育期形核,然后再长大的过程。 我们运用扫描电镜、透射电镜、声发射和超声波等多种手段对钢中白点形成过程进行了综合研究。主要结果如下: 一、不论白点大小如何,其上总有表面平滑的显微空隙条带。对比试验表明,去氢的无白点断口上仍有同样类型的显微空隙条带。这证明它不是轧制后形成的,而是凝固过程留下的枝晶间隙,或微小氢气泡未被轧合的充氢空隙,这些空隙就是钢中事先存在的白点核。 二、热轧后空冷到一定温度,白点从空隙处开始长大。随时间增加,白点断续地缓慢长大,有的白点约二、三十天后长大才逐渐停止。声发射实验表明,不存在白点孕育-长大开裂的声信号峰,只有白点长大的峰。 三、白点断口显微形态主要有三种:(1)穿晶的准解理;(2)沿晶的波状条纹;(3)平滑的显微空隙条带。 综上所述,白点的形成过程是一个没有一定形核期只有长大的过程,核是钢中原来未经轧合的充氢空隙。这一机制还可以用来解释铝合金大型锻件中“亮片”(即氢白块)的形成过程。     

16MnR断口白点形貌及显微机制探讨

白点是钢的内部缺陷,又叫发裂。是钢中氢含量偏高和内应力共同作用的结果。奥氏体、铁素体和莱氏体钢一般不形成白点,而马氏体、贝氏体和珠光体钢易形成白点。16MnR属于低碳钢,一般说来其氢致裂纹敏感性较低,不易产生白点,但83年我们在50mm厚16MnR钢板拉力试样上连续发现两炉钢产生白点缺陷。本文介绍16MnR钢白点宏观、微观形貌、白点形成原因,并对白点断口微观机制进行探讨。一、白点的宏观、微观形貌 1。酸浸低倍特征钢板纵向的中央区有断断续续的小裂口,并具有一定的深度。由于多道轧制的原因,这些小裂口几乎和轧向平行。用放大镜可观察到小裂口两端稍尖、略呈锯齿状。 2。宏观断口及拉力试样上的白点特征在横向φ20mm拉力试样表面有“人”     

大型模具钢锻件中白点的梳形反射波形的识别

针对大型模具钢锻件中检测到的白点缺陷,提出典型白点反射波形的识别方法,并进行解剖分析,判定缺陷性质。     

连铸温度和低倍组织对轮箍钢氢致开裂的影响

研究了轮箍钢低倍组织和连铸温度对白点敏感性、断裂韧性的影响.结果表明,连铸温度对白点敏感性有影响,低温涛坯(尾坯)的白点敏感性略高于高温铸坯(头坯).低倍组织对白点敏感性影响显著,柱状晶区的白点敏感性最低,等轴晶区的白点敏感性最高.但是,低倍组织和连铸温度对氢扩散和条件断裂韧性KIQ均没有影响.     

微通道铝扁管表面喷锌后“白点”的形成机制

利用超景深光学显微镜对微通道铝扁管喷锌后的"白点"位置进行观察发现,"白点"由许多凸起的岛链状物聚集组成,这些岛状物在扁管的正常部位以大量分散状态存在。对"白点"位置的截面进行观察发现,该位置由微米级粒子堆积而成,高度约20μm。利用扫描电子显微镜对"白点"进行了观察,结合能谱分析结果显示,"白点"位置的岛链物主要成分为锌。基于分析结果推断"白点"的形成过程为:电弧喷锌过程中产生的锌固体颗粒在空气中会聚集成锌灰团,这些锌灰团很容易被卷进喷涂气柱中,直接喷射到铝扁管的表面发生撞击散裂成更细小的锌灰团,随后粘附在扁管表面形成光学显微镜观察到的岛状物,若初始锌灰团尺寸较大,则撞击产生的分散面积大,出现肉眼能见的大尺寸"白点"。平行流换热器组装后测试结果表明,这些所谓的"白点"并不会增加铝扁管的熔蚀泄漏的风险。     

低碳钢白点与硫化物夹杂

作者在十几年的检测实践中,运用低倍、高倍不同实验手段,通过大量的观察和分析,对低碳钢中出现的白点的特征和成因提出了与普遍认为“白点的形成与夹杂物无关”的论点不同的看法,即“低碳钢中形成的白点与钢中硫化物夹杂紧密相关,是伴随硫化物夹杂而形成的。”     

气瓶钢中白点焊合的研究

42Mn2气瓶钢中存在有内部白点(即不露头白点)和露头白点,经正常冲压和拔伸制成气瓶后,进行解剖,用低倍、断口、超声波、金相以及扫描电子显微镜观条,证实内部白点可以焊合。而露头白点因表面在高温热成形过程中被氧化需要较大的变形才能焊合完全。强度考核证明,这类气瓶的静压爆破强度(在550—630kg/cm~2)符合正常要求,在10?150 kg/cm~2循环应力下,整体疲劳次数达到30,000—60,000次,声发射仪跟踪监听,未发现有疲劳裂纹产生和扩展的信号。     

THE IMMUNIZATION OF FLAKES IN A MEDIUM CARBON MANGANESE STEEL BY HOT WORKING

42Mn2气瓶钢中存在有内部白点(即不露头白点)和露头白点,经正常冲压和拔伸制成气瓶后,进行解剖,用低倍、断口、超声波、金相以及扫描电子显微镜观条,证实内部白点可以焊合。而露头白点因表面在高温热成形过程中被氧化需要较大的变形才能焊合完全。 强度考核证明,这类气瓶的静压爆破强度(在550—630kg/cm~2)符合正常要求,在10?150 kg/cm~2循环应力下,整体疲劳次数达到30,000—60,000次,声发射仪跟踪监听,未发现有疲劳裂纹产生和扩展的信号。     

合金层白点的产生及其对镀锡板耐蚀性的影响

脱去镀铬板的自由锡层后，在锡铁合金层的表面目视发现了大量沿轧制方向伸展的白点，并且合金层的耐蚀性奠着白点数量与覆盖面积的增加而下降。采用扫描电镜(SEM)观察了合金层的形貌，用能谱(EDS)分析了白点与非白点处的成分，结果发现：白点处的合金层存在空洞，且铁的含量高于非白点处的含量。将表面带有大量白点的合金层进行14d的湿热实验后发现，在白点的边缘以及小白点处容易生锈，采用原子力显微镜(AFM)观察了锈点处的形貌，并解释了发生这一现象的原因。通过实验室模拟和现场数据的分析，找出了合金层表面白点产生的原因。     

锻件中白点的检测、形成原因分析与预防

白点是严重破坏钢连续性的微小缺陷，它的存在将大大降低钢的机械性能，使钢及结构件的塑性降低，在使用中产生脆断。在锻件的大部分超声波探伤标准中，都明确规定白点是绝对不能存在的内部缺陷。因此，在日常检测工作中，对白点的确定就显得尤其重要，在生产中更要加大力度预防。     

白点断口的显微分析

利用扫描电子显微镜观察分析了白点断口的微观形貌,描述了热处理后白点断口所独具的特征,指出浮云状和蛀道状花样可以作为鉴定白点的重要依据.