Page 45 - 理化检验-物理分册2022年第十一期
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田 伟, 等: 高温合金低倍组织检验的腐蚀方法

            考 GB / T14999.1 — 2012 《 高温合金试验方法: 第 1 部           常在相当 于 铸 锭 的 头 部 和 尾 部 直 接 截 取, 厚 度 为



            分: 横向低倍组织及缺陷酸浸检验》 和 GB / T14999.2 —               15~30mm , 以精车或者磨光的方式进行加工, 检验

            2012 《 高温合金试验方法: 第2部分: 横向低倍组织及                     面粗糙度一般不大于 3.2 μ m ; ② 腐蚀, 首先按照要



            缺陷酸 浸 检 验》, 国 外 主 要 参 考 ASTM E340 — 2015           求配置好溶液, 用乙醇和水将粗糙度满足要求的试

            StandardPractice f orMacroetchin g MetalsandAllo y s  样检验面进行清洗, 去掉油污, 然后放入溶液中, 检

            和 ASTM A604 / A604M — 2007StandardPractice f or    验面朝上, 浸泡至检验面呈深灰色、 无金属光泽, 以

            MacroetchTestin g o fConsumableElectrodeRemelted   能够清晰显示宏观组织形貌为准, 另外, 为了尽可能

            SteelBarsandBillets 。                              避免试样组织状态对处于临界条件缺陷腐蚀的影

                 在实际生产中, 低倍腐蚀多数情况以化学浸蚀                         响, 推荐延长腐蚀时间至 20~60 min , 在浸泡过程

            方式为主, 温度通常在25℃ 下。形状简单的小试样                          中, 可以采用毛刷间断式擦拭检验面, 防止覆盖的腐
            以浸蚀为主, 对形状复杂且体积较大试样, 往往切割                          蚀产物影响腐蚀进度和均匀性; ③ 清洗和检验, 用

            成若干块浸泡或者进行整体刷洗。选用酸洗液为硫                             质量分数为 10% 的过硫酸铵水溶液刷洗掉表面附

            酸铜( 150g + 硫酸( 35 mL ) + 盐酸( 500 mL ) 溶液           着的腐蚀产物, 用风机吹干后进行检验, 必要时可以
                       )
            或者王水( 盐酸 ∶ 硝酸的摩尔比为 3∶1 )。整个过程涵                     采用不大于 10 倍的放大镜进行观察。图 1 为采用
            盖的主要步骤为: ① 试样制备, 以棒材为例, 试样通                        不同溶液腐蚀后高温合金低倍组织的宏观形貌。














                                           图 1  不同溶液腐蚀后高温合金低倍组织的宏观形貌

            1.2  检验标准                                          分为 A , B , C , D 和 E5 个级别, 其中 A 级表示用肉
                 目前国内对于高温合金的低倍组织, 所有产品                         眼观察浸蚀表面时, 只能发现最少的上述各种缺陷
            技术协议都要求试样上不允许有目视可见的外来夹                             组织, 而 B , C , D , E 级表示可发现的缺陷组织依次
            杂、 残余缩孔、 疏松、 孔洞、 偏析、 裂纹、 针孔及其他对                    增多。为了全面评判生产环节出现的各种产品状
            材料使用有害的缺陷。高温合金低倍组织检验的标                             况, 在进行低倍组织检验时, 也采用了钢棒、 钢坯、 初

            准 GB / T14999.1 — 2012 和 GB / T14999.2 — 2012      轧坯及 锻 件 的 宏 观 浸 蚀 标 准 ASTM E381 — 2020



            中对高温合金的斑点状偏析、 黑斑及白斑等缺陷进                           Standard Method o f Macroetch Testin g Steel






            行了说明。在实际生产中, 高温合金主要以真空感                           Bars , Billets , Blooms , andFor g in g s , 显示各种缺
            应 + 真空自耗和真空感应 + 电渣重熔两联工艺或者                         陷的非等级系列图谱。
            真空感应 + 电渣重熔 + 真空自耗重熔三联工艺进行                             对比国外 的 高 温 合 金, 国 内 一 般 不 允 许 材 料
            冶炼, 后期采用锻压、 冷拔、 热轧等各种冷热加工方                         存在黑斑、 斑 点、 白 斑 等 低 倍 组 织 缺 陷, 因 此 高 温
            式成形, 在整个环节中都可能出现各种各样的缺陷。                           合金低倍组织检验标准里也只对这些偏析类缺陷
            为了能较全面地囊括所有低倍缺陷, 试样检验时也                            进行了描 述 及 附 图 说 明, 但 并 没 有 划 分 级 别。 另

            参考结构钢低倍组织缺 陷评级标准 GB / T1979 —                      外, 对于自 耗 重 熔 冶 金 方 式 生 产 高 温 合 金 过 程 中
            2001 《 结构钢低倍组织缺陷评级图》。国外依据合                         形成的主要缺陷, 即环形花样, 高温合金低倍组织


            金冶炼工艺的特点, 起草修订了关于自耗电极重熔                            检验标准并未提及。参考 ASTM A604 / A604M —

            钢 棒 及 钢 坯 宏 观 浸 蚀 试 验 标 准 ASTM A604 /             2007 划分高温合金使 用 范 围 内 接 受 缺 陷 的 级 别,
            A604M — 2007 , 该标准列举了斑点、 白斑、 径向偏析                  可以确保 材 料 质 量 和 使 用 环 境 相 匹 配, 降 低 生 产
            和环形偏析 4 类缺陷组织, 每类组织按照严重级别                          成本, 节约资源。
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