常見缺陷—氣孔和裂紋

1、職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫教學(xué)資源庫主講教師：楊琛 金屬材料檢測技術(shù)課程常見缺陷氣孔和裂紋 蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫金屬材料檢測技術(shù)氣孔1目 錄裂紋2職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫金屬材料檢測技術(shù)1. 氣孔 氣孔是一種常見的缺陷。職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫金屬材料檢測技術(shù) 氣孔的存在使工件的有效截面積減少，從而降低其抗外載的能力，特別是對彎曲和沖擊韌性的影響較大，是導(dǎo)致工件破斷的原因之一。職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫金屬材料檢測技術(shù) 鑄造氣孔： 鑄件中的氣孔是由于工件在澆鑄過程中，砂型所含的水分形成蒸汽，致使

2、金屬液體吸入了過多的氣體，在鑄件凝固時，氣體沒有及時排出，而在工件內(nèi)部形成的大致為梨形或球形的氣孔缺陷。職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫金屬材料檢測技術(shù) 鋁、鎂合金砂型鑄件表面常發(fā)現(xiàn)這種氣孔，其一般目視可見，在放大鏡下觀察，可看到氣孔內(nèi)表面是光滑的。 砂型鑄造氣孔如圖所示。職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫金屬材料檢測技術(shù) 滲透檢測時，表面氣孔的顯示一般呈圓形、橢圓形或長圓條形紅色亮點或黃綠色熒光亮點，并均勻地向邊緣減淡。 由于回滲現(xiàn)象較為嚴(yán)重，氣孔的缺陷痕跡顯示通常會隨顯像時間的延長而迅速擴(kuò)展。職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫金屬材料檢測技術(shù)2. 裂紋 工件中材料原子結(jié)

3、合遭到破壞，形成新的界面而產(chǎn)生的縫隙稱為裂紋。 裂紋除降低工件的強(qiáng)度外，還由于裂紋有尖銳的缺口，會引起較高的應(yīng)力集中，因而使裂紋尖端擴(kuò)展，由此導(dǎo)致整個工件的破壞，裂紋對于承受動載荷的工件是很危險的缺陷。職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫金屬材料檢測技術(shù) 裂紋是危害性極大的缺陷。裂紋的種類很多，滲透檢測中，常見的裂紋有下列幾種： (1)焊接裂紋：焊接裂紋是指在焊接過程中或焊接以后，在焊接接頭出現(xiàn)的金屬局部破裂現(xiàn)象。 焊接裂紋是焊接接頭中不能允許的缺陷。職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫金屬材料檢測技術(shù) 焊接裂紋按其產(chǎn)生的部位不同，可分為縱向裂紋、橫向裂紋、熔合區(qū)裂紋、根部裂紋、火口裂

4、紋及熱影響區(qū)裂紋等。 按裂紋產(chǎn)生的溫度和時間不同分類，可將裂紋分為： 熱裂紋； 冷裂紋。職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫金屬材料檢測技術(shù) 熱裂紋：金屬從結(jié)晶開始，一直到相變以前所產(chǎn)生的裂紋都稱為熱裂紋，又稱為結(jié)晶裂紋。職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫金屬材料檢測技術(shù) 熱裂紋顯示一般呈略帶曲折的波浪狀或鋸齒狀紅色細(xì)條線或黃綠色細(xì)條狀。 火口裂紋呈星狀，較深的火口裂紋有時因滲透劑回滲較多使顯示擴(kuò)展而呈圓形，但如用沾有清洗劑的棉球擦去顯示后，裂紋的特征可清楚地顯示出來。職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫金屬材料檢測技術(shù) 冷裂紋：冷裂紋是指在相變溫度下的冷卻過程中和冷卻以后出現(xiàn)的

5、裂紋。職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫金屬材料檢測技術(shù) 冷裂紋多出現(xiàn)在有淬火傾向的高強(qiáng)鋼中。 滲透檢測時，冷裂紋的顯示一般呈直線狀紅色或明亮黃綠色細(xì)線條，中部稍寬，兩端尖細(xì)，顏色或亮度逐漸減淡，直到最后消失。職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫金屬材料檢測技術(shù) (2)鑄造裂紋 鑄造裂紋是鑄造金屬液在接近凝固溫度時，相鄰區(qū)域冷卻速度不同而產(chǎn)生了內(nèi)應(yīng)力；在凝固收縮過程中，由于內(nèi)應(yīng)力作用而產(chǎn)生的一種線狀缺陷。職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫金屬材料檢測技術(shù) 根據(jù)產(chǎn)生裂紋時的溫度不同，鑄造裂紋分熱裂紋和冷裂紋。 熱裂紋是在高溫下產(chǎn)生的，出現(xiàn)在熱應(yīng)力集中區(qū)，一般比較淺； 冷裂紋是在低

6、溫時產(chǎn)生的，一般產(chǎn)生在厚薄交界處。職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫金屬材料檢測技術(shù) 滲透檢測時，其顯示特征與焊接裂紋相似，若鑄造裂紋深度和寬度比較大時，滲透劑滲入較多，則容易發(fā)現(xiàn)，裂紋跡痕顯示呈鋸齒狀和端部尖細(xì)的特點。職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫金屬材料檢測技術(shù) (3)淬火裂紋 淬火裂紋是工件在熱處理淬火過程中產(chǎn)生的裂紋，一般起源于刻槽、尖角等應(yīng)力集中區(qū)。 滲透檢測時，通常呈紅色或明亮黃綠色的細(xì)線條顯示，呈線狀、樹枝狀或網(wǎng)狀，裂紋起源處寬度較寬，沿延伸方向逐漸變細(xì)。職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫金屬材料檢測技術(shù) (4)磨削裂紋 工件在磨削加工時，由于砂輪粒度不當(dāng)、

7、砂輪太鈍、磨削進(jìn)刀量太大、冷卻條件不好或工件上碳化物偏析等原因，都可能引起磨削加工表面局部過熱，在加工應(yīng)力作用下而產(chǎn)生磨削裂紋。 滲透檢測時磨削裂紋顯示呈紅色斷續(xù)條紋，有時呈現(xiàn)為紅色網(wǎng)狀條紋或黃綠色熒光亮網(wǎng)狀條紋。職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫金屬材料檢測技術(shù) (5)疲勞裂紋 工件在使用過程中，長期受到交變應(yīng)力或脈動應(yīng)力作用，可能在應(yīng)力集中區(qū)產(chǎn)生疲勞裂紋。職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫金屬材料檢測技術(shù) 滲透檢測時，缺陷顯示呈紅色光滑線條或黃綠色熒光亮線條。 疲勞裂紋往往從工件上劃傷、刻槽、陡的內(nèi)凹拐角及表面缺陷處開始，開口于工件表面，其方向與受力方向垂直，中間粗，兩頭尖。職

8、業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫金屬材料檢測技術(shù) (6)應(yīng)力腐蝕裂紋 應(yīng)力腐蝕裂紋是處于特定腐蝕介質(zhì)中的金厲材料在拉應(yīng)力作用下產(chǎn)生的裂紋。應(yīng)力腐蝕裂紋通常與拉應(yīng)力方向垂直。職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫金屬材料檢測技術(shù) (7)晶間腐蝕 奧氏體不銹鋼的晶間析出鉻的碳化物導(dǎo)致晶間貧鉻。在介質(zhì)的作用下晶界發(fā)生腐蝕，產(chǎn)生連續(xù)性的破壞，稱為晶間腐蝕。職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫金屬材料檢測技術(shù) (8)白點 白點是鋼材在鍛壓或軋制加工時，在冷卻過程中未逸出的氫原子聚集在顯微空隙中并結(jié)合成分子狀態(tài)，對鋼材產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，再加上鋼材在熱壓力加工中產(chǎn)生的變形力和冷卻過程相變產(chǎn)生的組織應(yīng)力的共同作用下，導(dǎo)致鋼材內(nèi)部的局部撕裂。職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫金屬材料檢測技術(shù) 滲透檢測時，缺陷顯示為在橫向斷口上為輻射狀不規(guī)則分布的小裂紋，在縱向斷