大锻件超声波检测中草状波缺陷的形成及消除

大锻件超声波检测中草状波缺陷的形成及消除 所属分类:杂谈标签:其他浏览字体:大 中 小 | | (2012-5-30 16:19:56) 大型锻件内奥氏体晶粒较为粗大且不均匀，细化奥氏体晶粒最有效的方法就是多次正火，正火对调整与细化晶粒具有显著效果。锻件超声波检测中出现的草状波，除通常认为是由粗晶所造成外，数量较多的微小裂纹或孔洞也可能会产生草状波。在锻造过程中采取措施使变形中产生的裂纹得到充分愈合，及在锻后热处理中采取措施减小残余应力，可避免产生草状波。 草状波是大型锻件超声波检测中经常出现的一种缺陷，人们普遍认为草状波是由于粗晶而产生的。一旦在超声波检测中出现了草状波，最有效的处理方法就是通过正火，细化晶粒，消除草状波。 但在生产实践中却发现，为防止出现草状波，在锻后热处理中进行了一次甚至两次正火的锻件，探伤时仍然可能出现草状波，看来对草状波的产生原因还有待于进一步探讨。 据目前报道所见，草状波的形成原因有两种情况:一种认为是由粗晶所造成的，这是普遍认同的一种观点;另一种情况是由微小裂纹和孔洞等缺陷造成的。可见，为防止锻件在超声波检测时出现草状波，就需在锻造和锻后热处理过程中，努力创造条件细化晶粒和防止内部出现微小裂纹。 1.关于细化晶粒 之所以确信草状波是由粗晶产生的，是因为正火可以消除草状波，通过正火细化晶粒，同时 消除草状波，由此推断草状波是由粗晶产生的。 大锻件内奥氏体晶粒较为粗大且不均匀，因而，细化晶粒是大型锻件锻后热处理中的重要任务之一。对于大型锻件，细化奥氏体晶粒的方法并不多，有文献介绍提高α?γ相变区的加热速度可以细化奥氏体晶粒，但对于特别大的锻件要提高α?γ相变区的加热速度是很困难的，因而效果也很有限。 细化奥氏体晶粒最有效的方法就是正火，有时为了取得理想的效果要采用多次正火。无论从得到均匀奥氏体晶粒，或割断原始粗大晶粒与再奥氏体化后晶粒度之间的联系，都要求在多次正火中第一次奥氏体化加热温度稍高一些，这时奥氏体晶粒长得大一些，第二次奥氏体化加热时，应选用不致晶粒发生显着长大的温度。对于碳化物相对稳定的Cr-Mo-V钢，第二次奥氏体化时，还应同时考虑使解理面上的碳化物相当大程度地溶解，其后的冷却过程中可望以未溶细小碳化物为核心得到细小的贝氏体组织。 多次正火中多采用空冷或鼓风冷却，以降低转变温度得到较细的晶粒。为使锻件中心的过冷奥氏体分解温度下降和转变得更充分，过冷温度应选得低一些。关于正火中的冷却速度是否会对晶粒细化的效果有影响，尚未见有关报道，况且对于大型锻件来说，快速冷却很难实现。 2.关于微小裂纹的愈合 除粗晶外，会不会有别的缺陷也会产生草状波。深入了解草状波的本质对于制订合理的热处理工艺，防止草状波出现具有重要意义。对于冷轧工作辊辊坯在超声波检测出现草状波的部位切取试样进行了检验，发现在横向酸浸低倍试片的中心区f 50,f 70 mm的范围内密集分布着许多细小裂纹和孔洞，没有规律， 裂纹最长不超过3mm。在纵向断口上沿加工方向呈条状或由孔洞组成的裂纹，裂纹内无夹杂物。 草状波也是一种缺陷波，只是在规定的灵敏度下达不到规定的缺陷当量。研究可见，草状波可能是由数量较多的微小缺陷产生的，由很多微小孔洞构成的疏松和数量较多的微小裂纹也会产生草状波。 人们普遍认为正火消除草状波的原因是因为细化了晶粒。但我们同时应该看到除细化晶粒之外，正火还很可能会使微小缺陷愈合，金属中的裂纹或孔洞缺陷在高温下无需塑性变形，保持一定时间即可修复，有时将其称为自修复。在试验中，可以将比较大的人工缺陷通过热处理而修复，即在一定温度下保温一定时间就可以使裂纹得到修复。对高温高压氢环境下304不锈钢中产生的氢腐蚀甲烷气泡和裂纹进行 600?×6h热处理，氢蚀气泡和裂纹发生了完全愈合。20MnMo钢中长6mm×0.3mm的人工预制裂纹900?以下修复速度较慢，900,1050?修复速度加快，1200?时完全修复。 有研究对五块经检测已报废的大型管板锻件进行了自修复方法的验证性试验。根据不同管板锻件的材料和尺寸，确定了加热时间、加热温度及保温时间。经高温处理后再次检测证实，其中两块缺陷完全消除，作为合格品出厂，另外两块夹杂裂纹范围已由原来的f 900mm减少到f 300mm，且单个缺陷当量也由f 14mm降到f 9mm以下，锻件基本合格。还用该法处理了6根报废的轴类锻件，也已完全合格出厂。可见，裂纹修复速度对加热温度有很强的依赖作用，延长保温时间对裂纹自修复有一定的促进作用。 3.锻件内微小裂纹的产生及预防 高温塑性变形本身就是一个裂纹不断产生和修复的过程，在某些情况下，锻造过程中会有一些微小裂纹没有得到修复而保留下来。因而，在锻造过程中如何防止裂纹产生就是一项十分重要的任务。 控制夹杂类裂纹的锻造方法，其主要措施是控制终锻火次及变形量，以修复前步锻造中有可能产生的检测可见夹杂类裂纹，即要求在普通锻造工艺中，增加对终锻火次和变形量的控制。由于锻件内部未完全被夹杂物分隔的裂纹在一定条件下是可以修复的，所以可将半成品锻件返炉后于高温下保温，使锻件内部裂纹处的孔洞被充分填充，然后按压实所需变形量进行终锻变形及整形，压实内部仍存在的显微孔洞。 另外，大型锻件锻后热处理过程中会产生残余应力，残余应力的产生是由于锻件冷却过程中，内外温差较大，收缩不一致所造成的。当表面层金属降至较低温度时，如果内部温度仍较高，则表层收缩对内部产生压应力，而由于内部处于较高温度，容易发生塑性变形而使应力释放。 随着温度的降低，当内外层在较低的温度下达到均匀一致的温度时，则内部金属的收缩受到外层金属的牵制而产生拉应力，表层金属则受到压应力。这种残余应力的特点为表层为压应力，内部为拉应力，如果内部的拉应力过大，则有可能使锻件内部产生微小裂纹，而这些微小裂纹由于其尺寸小、数量多，在超声波检测时会形成草状波。 例如，钢由弹塑性状态过渡到弹性状态的温度范围是550,400?，当大型锻件在此温度范围内冷却较快时，在锻件心部会产生残余应力，促使裂纹及白点产生。400?以下，钢已处于弹性状态，此后快冷不会产生残余应力，但瞬时应力极有促使裂纹和白点产生的危险，因而冷却速度反而更缓慢。 可知减小残余应力的措施就是控制冷却速度，采用较小的冷却速度。 4.结语 (1)大锻件内奥氏体晶粒较为粗大且不均匀，细化奥氏体晶粒最有效的方法就是通过正火处理， 多次正火对调整与细化晶粒具有显着效果。 (2)锻件超声波检测中出现的草状波，除通常认为是由粗晶所造成外，数量较多的微小裂纹或孔洞也可能会产生草状波。 (3)在锻造过程中使变形中产生的裂纹得到充分愈合，在锻后热处理中减小残余应力，可避免产生草状波 下面是“十个小故事大道理”不需要的朋友可以下载后编辑删除～～～谢谢～～～ 小故事1、《扁鹊的医术》 魏文王问名医扁鹊说:“你们家兄弟三人，都精于医术，到底哪一位最好呢? 扁鹊答:“长兄最好，中兄次之，我最差。 文王再问:“那么为什么你最出名呢? 扁鹊答:“长兄治病，是治病于病情发作之前。由于一般人不知道他事先能铲除病因，所以他的名气无法传出去;中兄治病，是治病于病情初起时。一般人以为他只 能治轻微的小病，所以他的名气只及本乡里。而我是治病于病情严重之时。一般人都看到我在经脉上穿针管放血、在皮肤上敷药等大手术，所以以为我的医术高明， 名气因此响遍全国。 大道理:事后控制不如事中控制，事中控制不如事前控制。 小故事2、危险的森林里 一个人在森林中漫游时，突然遇见了一只饥饿的老虎，老虎大吼一声就扑了上来。他立刻用最快的速度逃开，但是老虎紧追不舍，他一直跑一直跑，最后被老虎逼到了断崖边。 站在悬崖边上，他想:“与其被老虎捉到，活活被咬死，还不如跳入悬崖，说不定还有一线生机。” 他纵身跳入悬崖，非常幸运地卡在一棵树上。那是长在断崖边的梅树，树上结满了梅子。 正在庆幸之时，他听到断崖深处传来巨大的吼声，往崖底望去，原来有一只凶猛的狮子正抬头看着他，狮子的声音使他心颤，但转念一想:“狮子与老虎是相同的猛兽，被什么吃掉，都是一样的。” 刚一放下心，又听见了一阵声音，仔细一看，两只老鼠正用力地咬着梅树的树干。他先是一阵惊慌，立刻又放心了，他想:“被老鼠咬断树干跌死，总比被狮子咬死好。” 情绪平复下来后，他看到梅子长得正好，就采了一些吃起来。他觉得一辈子从没吃过那么好吃的梅子，他找到一个三角形的枝丫休息，心想:“既然迟早都要死，不如在死前好好睡上一觉吧!”于是靠在树上沉沉地睡去了。 睡醒之后，他发现黑白老鼠不见了，老虎和狮子也不见了。他顺着树枝，小心翼翼地攀上悬崖，终于脱离了险境。原来就在他睡着的时候，饥饿的老虎按捺不住，终于大吼一声，跳下了悬崖。 黑白老鼠听到老虎的吼声，惊慌地逃走了。跳下悬崖的老虎与崖下的狮子展开激烈的打斗，双双负伤逃走了。 励志大道理:生命中会有许多险象丛生的时候，困难危险像死亡一样无法避免。既然无法避免不如放下心来安享现在拥有的一切，无意中就会享受到生 命的甜果。 小故事3、老人与黑人小孩子 一天，几个白人小孩在公园里玩。这时，一位卖氢气球的老人推着货车进了公园。白人小孩一窝蜂地跑了上去，每人买了一个气球，兴高采烈地追逐着放飞的气球跑开了。白人小孩的身影消失后，一个黑人小孩怯生生地走到老人的货车旁，用略带恳求的语气问道:“您能卖给我一个气球吗?” “当然可以，”老人慈祥地打量了他一下，温和地说，“你想要什么颜色的?” 他鼓起勇气说:“我要一个黑色的。” 脸上写满沧桑的老人惊诧地看了看这个黑人小孩，随即递给他一个黑色的气球。 他开心地接过气球，小手一松，气球在微风中冉冉升起。 老人一边看着上升的气球，一边用手轻轻地拍了拍他的后脑勺，说:“记住，气球能不能升起，不是因为它的颜色，而是因为气球内充满了氢气。” 大道理:成就与出身无关，与信心有关。这个世界是用自信心创造出来的。有自信，积极的面对自己所拥有的一切，这种积极和自信会帮助人登上成功的山顶。 小故事4、囚禁的章鱼 一只章鱼的体重可以达70磅。但是，如此庞大的家伙，身体却非常柔软，柔软到几乎可以将自己塞进任何想去的地方。 章鱼没有脊椎，这使它可以穿过一个银币大小的洞。它们最喜欢做的事情，就是将自己的身体塞进海螺壳里躲起来，等到鱼虾走近，就咬断它们的头部，注入毒液，使其麻痹而死，然后美餐一顿。对于海洋中的其他生物来说，它可以被称得上是最可怕的动物之一。 但是，人类却有办法制服它。渔民掌握了章鱼的天性，他们将小瓶子用绳子串在一起沉入海底。章鱼一看见小瓶子，都争先恐后地往里钻，不论瓶子有多么小、多么窄。 结果，这些在海洋里无往不胜的章鱼，成了瓶子里的囚徒，变成了渔民的猎物，变成人类餐桌上的美餐。是什么囚禁了章鱼?是瓶子吗?不，瓶子放在海里，瓶子不会走路，更不会去主动捕捉。囚禁了章鱼的是它们自己。它们向着最狭窄的路越走越远，不管那是一条多么黑暗的路，即使那条路是死胡同。 大道理:工作生活中，我们经常会遇到许多羁绊和束缚，对于它们，我们毫无办法。殊不知囚禁我们的不是别人，而是自己，是我们不健康的心态和偏 激的态度。 小故事5、摔碎的牛奶瓶 十几岁的桑德斯经常为很多事情发愁。他常常为自己犯过的错误自怨自艾;交完考试卷以后，常常会半夜里睡不着，害怕没有考及格。他总是想那些做过的事，希望当初没有这样做;总是回想那些说过的话，后悔当初没有将话说得更好。 一天早上，全班到了科学实验室。老师保罗•布兰德威尔博士把一瓶牛奶放在桌子边上。大家都坐了下来，望着那瓶牛奶，不知道它和这堂生理卫生课有什么关系。 过了一会，保罗•布兰德威尔博士突然站了起来，一巴掌把那牛奶瓶打碎在水槽里，同时大声叫道:“不要为打翻的牛奶而哭泣。” 然后他叫所有的人都到水槽旁边，好好地看看那瓶打翻的牛奶。 “好好地看一看，”他对大家说，“我希望大家能一辈子记住这一课，这瓶牛奶已经没有了–你们可以看到它都漏光了，无论你怎么着急，怎么抱怨，都没有办法再救回一滴。只要先用一点 思想 教师资格思想品德鉴定表下载浅论红楼梦的主题思想员工思想动态调查问卷论语教育思想学生思想教育讲话稿 ，先加以预防，那瓶牛奶就可以保住。可是现在已经太迟了，我们现在所 能做到的，只是把它忘掉，丢开这件事情，只注意下一件事。” 大道理:不要为打翻的牛奶而哭泣，相信船到桥头自然直，积极的去面对下一件事情。 小故事6、四个字 有一位精神病学家，执业多年，获得了很大的成功，在精神病学界享有很高的声誉。他数年前将要退休时，发现在帮助自己改变生活方面最有用的老师，是他所谓的“四个小字”.头两个字是“要是”.他说:“我有许多病人，把时间都花在缅怀既往上，后悔当初该做而没有做的事，‘要是我在那次面试前准备得好一点„„’或者‘要是我当初进了会计班„„’” 在懊悔的海洋里打滚是严重的精神消耗。矫正的方法很简单:只要在你的词汇里抹掉“要是”二字，改用“下次”二字即可。应该向自己说:“下次如有机会我应该如何做„„” 大道理:最浪费时间的莫过于懊悔。千万不要老是惦念已往的过错，当你又在后悔既往时便对自己说:“下次我不会再做错。” 小故事7、丢失了两元钱的车 罗森在一家夜总会里吹萨克斯，收入不高，然而，却总是乐呵呵的，对什么事都表现出乐观的态度。他常说:“太阳落了，还会升起来，太阳升起来，也会落下去，这就是生活。” 罗森很爱车，但是凭他的收入想买车是不可能的。与朋友们在一起的时候，他总是说:“要是有一部车该多好啊!”眼中充满了无限向往。有人逗他说:“你去买彩票吧，中了奖就 有车了!” 于是他买了两块钱的彩票。可能是上天优待于他，罗森凭着两块钱的一张体育彩票，果真中了个大奖。 罗森终于如愿以偿，他用奖金买了一辆车，整天开着车兜风，夜总会也去得少了，人们经常看见他吹着口哨在林阴道上行驶，车也总是擦得一尘不染的。 然而有一天，罗森把车泊在楼下，半小时后下楼时，发现车被盗了。 朋友们得知消息，想到他那么爱车如命，几万块钱买的车眨眼工夫就没了，都担心他受不了这个打击，便相约来安慰他:“罗森，车丢了，你千万不要太悲伤啊!” 罗森大笑起来，说道:“嘿，我为什么要悲伤啊?” 朋友们疑惑地互相望着。 “如果你们谁不小心丢了两块钱，会悲伤吗?”罗森接着说。 “当然不会!”有人说。 “是啊，我丢的就是两块钱啊!”罗森笑道。 励志大道理:换一个角度，就能得到快乐。丢掉生活中的负面情绪，要有一种认识挫折和烦恼的胸怀。 小故事8、借锤子 有一个人想挂一张画。他有钉子，但没有锤子。邻居有锤子。于是他决定到邻居那儿去借锤子。 就在这时候他起了疑心:要是邻居不愿意把锤子借我，那怎么办?昨天他对我只是漫不经心地打招呼，也许他匆匆忙忙，也许这种匆忙是他装出来的，其实他内心对我是非常不满的。什么事不满呢?我又没有做对不起他的事，是他自己在多心罢了。要是有人向我借工具，我立刻就借给他。而他为什么会不借呢?怎么能拒绝帮别人这么点儿忙呢?而他还自以为我依赖他，仅仅因为他有一个锤子!我受够了。 于是他迅速跑过去，按响门铃。邻居开门了，还没来得及说声“早安”,这个人就冲着他喊道:“留着你的锤子给自己用吧，你这个恶棍!” 大道理:消极的思想造成错误的行为，积极的心态可以避免一切不必要的麻烦和错误。 小故事9、烦恼人 一个人被烦恼缠身，于是四处寻找解脱烦恼的秘诀。 有一天，他来到一个山脚下，看见在一片绿草丛中，有一位牧童骑在牛背上，吹着悠扬的横笛，逍遥自在。他走上前去问道:“你看起来很快活，能教给我解脱烦恼的方法吗?” 牧童说:“骑在牛背上，笛子一吹，什么烦恼也没有了。” 他试了试，却无济于事。于是，又开始继续寻找。 不久，他来到一个山洞里，看见有一个老人独坐在洞中，面带满足的微笑。 他深深鞠了一个躬，向老人说明来意。老人问道:“这么说你是来寻求解脱的?” 他说:“是的!恳请不吝赐教。” 老人笑着问:“有谁捆住你了吗?” “„„没有。” “既然没有人捆住你，何谈解脱呢?” 他蓦然醒悟。 大道理:由于我们的心态没有调整好，烦恼也就一个跟着一个而来，实际上，大多数烦恼都是无中生有。把心态调整好，问题会变得很简单，烦恼也就不驱而散。 小故事10、老先生与服务生 老先生常到一家商店买报纸，那里的服务生总是一脸傲慢无礼的样子，就连基本的礼貌都没有。做事追求效率固然重要，可是缺乏礼貌一定会流失客人，没有了客人服务速度 再快，又有什么用? 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