分析低倍鋼材組織的檢測方法

鋼材低倍組織檢測作為金相組織檢測的一部分，在產(chǎn)品驗收、新品試制、工藝調(diào)整與控制方面占有十分重要的地位。下面我就鋼的低倍組織檢測過程做一下簡述。

檢測中常用的制樣方法標(biāo)準(zhǔn)為“ASTM E340 金屬和合金宏觀浸蝕的試驗方法”，“GB/T 226 鋼的低倍組織及缺陷酸蝕檢驗法”，缺陷評定方法標(biāo)準(zhǔn)為“GB/T 1979 結(jié)構(gòu)鋼低倍組織缺陷評級圖”，“ASTM E381鋼棒、方鋼坯、大鋼坯和鋼鍛件宏觀浸蝕測試方法”，“YB/T 153 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼連鑄方坯低倍組織缺陷評級圖”。

熟悉標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容后，我們就可以進(jìn)行低倍組織試驗了。首先，需要對鋼材進(jìn)行取樣，若有規(guī)定，則按規(guī)定截取;若無明確規(guī)定，一般在鋼錠的頭部或在相當(dāng)于連鑄頭部、尾坯截取。取樣可用剪、鋸、切割等方法，必須去除取樣造成的變形和熱影響區(qū)以及裂縫等加工缺陷。試面距切割面的參考尺寸為：A、熱切時不小于20mm;B、冷切時不小于10mm;C、燒割時不小于40mm。橫向試樣的厚度一般為20mm，縱向試樣長度一般為邊長或直徑的1.5倍，鋼板試面的尺寸一般長為250mm，寬為板厚。

樣品截取后需要對試驗面進(jìn)行處理與制備，試驗面不得有油污和加工傷痕，必要時應(yīng)預(yù)先清除。熱酸蝕條件下，經(jīng)磨制后試樣的表面粗糙度應(yīng)不大于1.6μm，即最后的磨制砂紙應(yīng)不粗于400~600號;冷酸蝕條件下試樣的表面粗糙度應(yīng)不大于0.8μm，即最后的磨制砂紙應(yīng)不粗于800號。

制備后的試驗面還需進(jìn)行腐蝕操作，常用的腐蝕有三種方法：熱酸浸蝕、冷酸腐蝕和電解腐蝕。實驗室最常用的方法是熱酸浸蝕法，該方法也是鋼的低倍組織及缺陷酸蝕檢驗的仲裁法。對碳鋼和合金鋼而言，腐蝕劑選擇工業(yè)鹽酸水溶液(體積比鹽酸：水=1：1)，腐蝕溫度為60~80℃(溶液中放入溫度計控制)，浸蝕時間為5~20min(根據(jù)腐蝕程度控制)。由于鹽酸具有較強(qiáng)的揮發(fā)性，因此必須該試驗必須在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行。如果材料為不銹鋼，則需對腐蝕劑進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，加入0.1體積的硝酸即可。熱酸浸蝕速率與溫度、腐蝕劑濃度相關(guān)，如果參數(shù)控制不良，易出現(xiàn)浸蝕過深的情況，則必須重新加工，去除1mm以上再進(jìn)行浸蝕。

冷酸腐蝕常用的腐蝕劑為15%硝酸水溶液，該腐蝕劑的優(yōu)點是能夠清晰地分辨焊縫組織、熱影響組織、母材組織，因此焊接件地低倍組織檢測常用冷酸腐蝕地方法進(jìn)行，快捷方便。電解腐蝕作為新興的低倍組織腐蝕方法，使用范圍越來越廣泛。熱酸浸蝕工序繁瑣、操作成本高，而且需要將整個試樣放入高濃度的鹽酸中，極易造成鹽酸外濺，同時熱酸浸蝕法中散發(fā)出的大量"酸煙"也有害操作者的健康。電解腐蝕能夠克服熱酸浸蝕的上述缺點，可以進(jìn)行鋼樣的低倍組織及缺陷檢測.同時還可完成或替代在鋼材質(zhì)量檢測中廣泛使用的"硫印"檢測。