高溫合金試驗(yàn)方法 縱向低倍組織及缺陷酸浸檢驗(yàn)
1 范圍
GB/T 14999 的本部分規(guī)定了高溫合金縱向低倍組織常見(jiàn)缺陷和不均勻組織的類型及特征、試樣
的截取與制備、檢驗(yàn)與評(píng)定、結(jié)果表示方法、檢驗(yàn)報(bào)告等。
本部分適用于高溫合金鑄健、熔檢料、鍛(軋)坯或件的縱向低倍組織及缺陸的檢驗(yàn)。其他產(chǎn)品可參照?qǐng)?zhí)行。
2 規(guī)范性引用文件
下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注目期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其版本(包括所有的修改單)適用于本文件，
GB/T 6394 金屬平均晶粒度測(cè)定法
3 常見(jiàn)缺陷和不均勻組織的類型及特征
下列常見(jiàn)缺陸和不均勻組織的類型及特征的描述適用于本文件。
3. 1外來(lái)夾渣 slag inclusion
在冶煉和澆注過(guò)程中淚人合金中的渣子或耐火材料等外來(lái)材料形成的缺陷，
3.2異金屬夾雜nonmetallic inclusion
在冶煉和澆注過(guò)程中，合金料未完全熔化或混人異金屬而形成的缺陷。在酸浸試片上顏色與基體組織不同，無(wú)一定形狀。有的與基體組織有明顯界限，有的界限不清。
3.3殘余縮孔residual shrinkage
由于合金鑄鏈切頭量不足，使部分縮孔殘留到料坯上而形成的缺陷，在含金低倍酸浸橫向試片的中心部位呈不規(guī)則的空洞或裂紋;縱向試片上呈縮管狀;縱向斷口上，相應(yīng)于縮孔殘余部位出現(xiàn)分層。在其上或附近常伴有嚴(yán)重的疏松、夾雜物(夾渣〉和成分偏析。
3.4疏松shrinkage
由于合金液補(bǔ)縮不充分而形成的組織不致密的缺陷。在合金低倍酸浸橫向試片的中心部位呈暗黑色小點(diǎn)和細(xì)小孔隙s 縱向斷口呈層狀、纖維狀。在疏松處聚集著較多的氣體和夾雜物。
3.5內(nèi)部氣泡internal air hole, ir山rnal bubbles
由于電渣重熔過(guò)程中存在大量氣體引起的。在合金鑄鍵的橫向低倍試片上氣泡呈固孔洞，縱向低倍試片上呈紡錘形孔洞，有時(shí)呈長(zhǎng)短不等的蠶形溝槽，多出現(xiàn)在電渣鏈的底部;在鍛、軋件橫向低倍試片上呈成群不規(guī)則短小"s"形細(xì)裂紋;在較高放大倍數(shù)下觀察，為無(wú)夾雜物的裂紋。
3.6裂紋crack
常見(jiàn)的裂紋有：
a) 由于冶煉和提注工藝控制不當(dāng)，致使合金鑄鍵內(nèi)部夾雜物較多、偏析嚴(yán)重。在熱加工時(shí)，往往在這些部位產(chǎn)生裂紋如:裂紋處聚集大量鏈狀?yuàn)A雜物和碳化物偏析，一般還伴有細(xì)晶帶。
b) 由熱加工溫度偏低引起的裂紋。尤其在沖孔、擴(kuò)孔、模壓、軋制、模鍛等工藝中，如：穿晶或沿晶裂紋。
c) 由熱加工溫度偏高或加熱保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，晶界發(fā)生氧化或局部熔化，使合金的理性急劇下降，
造成加工裂紋。如=網(wǎng)狀裂紋、中心十字裂紋。
d) 由于變形量過(guò)大，錘擊偏繭，變形速度太快引起的裂紋。如=十字形裂俠、開(kāi)花裂、局部裂紋、開(kāi)裂縫隙、中心鍛造裂紋。
由于裝爐溫度過(guò)商、升降溫速度過(guò)快導(dǎo)致炸裂或由于砂輪切割時(shí)局部過(guò)熱而引起的裂紋。如:
花瓣?duì)盍鸭y、網(wǎng)狀聚集裂紋等。
3.7 過(guò)燒over heated
合金在過(guò)高溫度加熱，致使晶界發(fā)生氧化和局部熔化而形成的缺陷。表面低倍試片上可見(jiàn)龜裂和嚴(yán)重分層。
3.8分層stratification
在縱向斷口的檢驗(yàn)面上，有縱向條紋組織，但沒(méi)有金屬粒狀的結(jié)構(gòu)和己失去金屬光澤，而且破壞了金屬連續(xù)性，一般呈灰白、被黃或棕黑色。
常見(jiàn)的三種分層為；
a) 由二次縮管及外來(lái)夾渣造成的中心分層;
b) 由氣孔及注鍵過(guò)程中的冷流造成的皮下分層，元規(guī)則性分布，但缺陷總是從表面一側(cè)逐漸往
中心延伸;
c) 由二次氧化產(chǎn)生的細(xì)小鏈狀?yuàn)A雜物造成的小分層，位于材料的斷裂面上。
3.9碳化物聚積carbides accumuJation
一種枝晶間偏析。在酸浸縱向低倍試片上呈現(xiàn)沿加工方向分布的暗色條帶;橫向酸浸低倍試片上
呈比基體稍暗的區(qū)域，可見(jiàn)曲線狀或成群黑色短小的線條。
3. 10點(diǎn)狀偏析 spot form segatilon
一般為碳化物和第二相的聚集區(qū)。在酸浸橫向低倍試片上呈探灰色或黑色的不同大小斑點(diǎn)，較基體易受腐蝕而凹入基體;在縱向低倍試片上沿加工方向分布，呈條帶狀，嚴(yán)重時(shí)可形成細(xì)小裂紋。
3. 11晴斑freckle
含金經(jīng)腐蝕后呈暗色的區(qū)域，是碳化物、碳氧化物、Laves 相、μ 相和其他金屬問(wèn)化合物聚集元素而形成的正偏析。
3. 12自斑 white spots
碳化物及碳化物形成元素或強(qiáng)化元素減少而形成的負(fù)偏析。在酸涯試片上呈淺色的區(qū)域。
3. 13樹(shù)枝狀組織dendritic stroctore
合金綻中樹(shù)枝晶未完全被碎而殘留的鑄態(tài)組織。在縱向、橫向酸浸低倍試片上呈類似樹(shù)枝狀，高倍檢驗(yàn)可見(jiàn)枝晶間有大塊的一次γF相和少量γ+γr 共晶組織。
3. 14雙重晶粒組織abnormal grains strocture
熱加工時(shí)，由于變形量和變形溫度控制不當(dāng)造成的晶粒組織不均勻，其中細(xì)品和粗晶的晶粒度級(jí)差不小于3 級(jí)。常見(jiàn)有孤立大晶粒、局部大晶粒區(qū)、租晶或細(xì)晶帶等。
4 試樣的截取與制備
4. 1 試樣的狀態(tài)、截取部位和數(shù)量應(yīng)在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或相應(yīng)的技術(shù)條件中規(guī)定。
4.2 切取試樣時(shí)應(yīng)采用不改變材料組織結(jié)構(gòu)的方法，受檢面應(yīng)注意去除加工方法(如切割熱、沖床或鋸床壓皺、錘擊剁斷等)的影響。允許從表面質(zhì)量或尺寸不合格的產(chǎn)品上取樣。
4.3 經(jīng)機(jī)加工或磨光后，試樣檢驗(yàn)面的粗糙度Ra 應(yīng)不大于3.2μmo
4.4 如產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或?qū)Ｓ玫募夹g(shù)文件中沒(méi)有規(guī)定，推薦使用的腐蝕劑、腐蝕條件和方法見(jiàn)表1 。
 
5 檢驗(yàn)與評(píng)定
5. 1 檢驗(yàn)方法
以目視或使用10 倍以下的放大鏡進(jìn)行觀察曰
5.2 合金鑄鍵的評(píng)定方法
合金鑄鍵一般檢驗(yàn)合金鑄鍵組織，以及裂紋、縮孔、夾渣、氣泡等缺陷，只判定低倍組織及缺陷的類別，不要求評(píng)定級(jí)別回典型圖片參見(jiàn)附錄A
5.3 蠕栓料、鍛〈軋)坯或件的評(píng)定方法
5.3. 1 變形高溫合金宏觀平均晶粒度
5.3. 1. 1 截點(diǎn)法
按照GBjT 6394 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)宏觀平均晶粒度級(jí)別數(shù)Gm 進(jìn)行評(píng)定，或選用適用的方法分別測(cè)定表2 中與宏觀平均晶粒度級(jí)別數(shù)Gm 對(duì)應(yīng)的測(cè)量參數(shù)，對(duì)照M-O~M-14 十五個(gè)級(jí)別進(jìn)行評(píng)定。
 
5.3. 1. 2 比較法
按圖B. 1.的M-12~M-4 九個(gè)級(jí)別的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖進(jìn)行宏觀平均晶粒度的評(píng)級(jí)，選擇晶粒尺寸與標(biāo)
準(zhǔn)圖片最接近的級(jí)別致，記錄評(píng)定結(jié)果。使用比較法測(cè)定的結(jié)果一般存在土1 級(jí)的偏差。
5.3.2 粗晶條帶組織
粗晶條帶組織接圖B. 2 兩類四級(jí)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖進(jìn)行評(píng)級(jí)，其中: a) 類為中心粗晶帶;b) 為邊緣粗品帶。各級(jí)粗晶區(qū)域占檢驗(yàn)截面面積的百分?jǐn)?shù)范圍: 1 級(jí)為10%~15%;2 級(jí)為>15% ~20%; 3 級(jí)為>20%~25%; 4 級(jí)為>25% 。
5.3.3 細(xì)晶條帶組織
細(xì)晶條帶組織接圖B.3 標(biāo)準(zhǔn)評(píng)紐圖進(jìn)行評(píng)級(jí)。當(dāng)其輕重程度介于相鄰兩級(jí)之間時(shí)，允許評(píng)半級(jí)，
5.3.4 一次碳化物條帶組織
一次碳化物條帶組織按圖B.4 標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖進(jìn)行評(píng)級(jí)。當(dāng)其輕重程度介于相鄰兩級(jí)之間時(shí)，允許評(píng)半級(jí)。