如何對鍛件鋼鐵材料部分進行酸蝕試驗
2019-03-07 16:27:48
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酸蝕試驗利用酸液對鋼鐵材料各部分侵蝕程度的不同，可清晰地顯示鋼鐵的低倍組織及其缺陷。這種方法設備簡單、操作方便，能清楚地顯示鋼鐵材料中存在的各種缺陷，例如裂紋、夾雜、疏松、偏析以及氣孔等。根據其分布以及缺陷存在的情況，可以判斷鋼材的冶金質量；通過推斷缺陷的產生原因，可在工藝上采取切實可行的措施，以達到提高產品質量的目的。
酸蝕試樣必須取自最易發生各種缺陷的部位。檢驗鋼材表面缺陷（如淬火裂紋、磨削裂紋、淬火軟點等）時，應選取鋼材或鍛件的外表面迸行酸蝕試驗；檢驗鋼材質量時，應在鋼材的兩端分別截取試樣；在解剖鋼錠及鋼坯時，應選取一個縱向剖面和2-3個橫截面試樣（鋼錠或鋼坯的兩端頭，或上、中、下部位），此時鋼中白點、偏析、皮下氣泡、翻皮、疏松、殘余縮孔、軸向晶間裂紋、折疊裂紋等缺陷可在橫截面試樣上清楚地顯示出來，而鋼中的鍛造流線、應變線、帶狀組織等可在縱向試樣上顯示出來。在進行失效分析或缺陷分析時，除在缺陷處取樣外，還應在有代表性的部位選取一個試樣，以便與缺陷處進行比較。
酸蝕試樣的取樣可采用剪、鋸、切等方法進行制備，取樣時應避免變形、熱影響以及裂紋等加工缺陷。加工后試樣的表面粗糙度應不大于1.6，采用冷酸浸蝕法時不大于0.8,試面不得有油污和加工傷痕。
橫向試樣的厚度一般為20mm，試面應垂直于鋼材（坯）的延伸方向。縱向試樣的長度一般為邊長或直徑的1.5倍，試面一般應通過鋼材（坯）的縱軸，試面最后一次的加工方向應垂直于鋼材（坯）的延伸方向。鋼板試面的尺寸一般長為250mm,寬為板厚。檢驗鋼材表面缺陷應取鋼材的毛面，即鋼材表面無需進行任何機械加工，可直接置于酸液中進行腐蝕。
將酸蝕試樣在粗砂紙上經磨平、清水沖洗、侵蝕、清水沖洗擦拭、吹干等操作后，試樣表面就露出宏觀組織，即可觀察其表面。酸蝕試驗分為熱酸蝕試驗和冷酸蝕試驗。
1.熱酸蝕試驗
熱酸蝕試樣的腐蝕屬于電化學腐蝕范疇。試樣的化學成分不均勻，物理狀態差異較大并存在其他各種缺陷時，會造成試樣中存在許多不同的電極電位，組成許多微電池。微電池中電位較高的部位為陰極，電位較低的部位為陽極。陽極部位發生腐蝕，陰極部位不發生腐蝕。當酸液加熱到一定溫度時，這種電極反應會加速進行，加快了試樣的腐蝕。
試驗所需的設備包括除油槽、酸蝕槽、加熱器、堿水槽、流水沖洗槽、電熱吹風機。
試驗操作程序：除油—酸蝕（加熱）—中和（堿水槽）—沖洗—烘干。
首先將配制好的酸液放入酸蝕槽內，并在加熱爐上加熱。將已加工好的試樣用塑料導線將其綁扎好，并將試樣的腐蝕面向上置于酸蝕槽內，到達預定溫度后開始計算浸蝕時間。經過預定的酸蝕時間后將試樣從酸液中取出，放入堿液槽里進行中和處理，然后放入流動的清水中沖洗，并用電熱風機吹干試面上的水潰。經過上述操作的試樣即可用肉眼或放大鏡進行檢驗，必要時可進行照相。為了鍛件以后進行復査或作其他用途，可將試樣放在干燥器中，或在試樣表面涂上一層油脂，以防生銹。
2.冷酸蝕試驗
冷酸蝕是直接用腐蝕劑在試樣表面進行腐蝕，它對試樣表面粗糙度的要求比熱酸蝕高一些，一般要求達到0.8，因此特別適合不能切割的大型鍛件和外形不能破壞的大型機器零件。冷酸蝕有浸蝕和擦蝕兩種方法，腐蝕的時間以準確、清晰地顯示鋼的低倍組織及宏觀缺陷組織為準。
