35CrMo钢低倍组织检验中异常分析
钢的组织低倍检验作业指导书
显示碳钢及合金钢中的非金属夹杂物，如有马氏体存在时可得到最佳效果
2
25ml硝酸，75ml水
用于大面积的冷酸蚀，如不便加热的钢锭剖面等
显示偏析、疏松、枝晶、白点、裂纹、工具钢淬硬层等
3
0.5~1ml硝酸，99~99.5ml水
试样在240号砂布上研磨，清洗后酸浸30~60s
1）中和法 用10%氨水酒精溶液浸泡后，再以热水冲刷净，并吹干；
2）钝化法 短时间地浸入浓硝酸（大约5s），钝化后的试样用热水冲刷净并 干燥；
涂层保护法 涂清漆、塑料膜等。
试验记录及试验报告等文本性资料可依据《文件和记录控制程序》及《检验用计算机及软件管理》等程序文件。
拟制：
审核：
批准：
3）同2），再加1.5gHgCl2
4）同3），再加15ml硫酸
用320号砂纸磨光后用溶液1擦蚀15min，然后用溶液2擦蚀10min，再用溶液3、溶液4各擦蚀5min，再用水冲洗，最后用乙醇洗后吹干
显示铸铁的枝晶组织
7
10ml(NH4)2S2O3，9ml水
酸浸时需用脱脂棉擦蚀表面
显示含铝氮化钢的晶粒、焊缝、再结晶组织及流线等
表 1. 常用热酸蚀溶液及浸蚀条件
分类
钢种
酸蚀时间，min
酸液成分
温度，℃
1
易切削钢
5~10
1:1（容积比）工业盐酸水溶液
60~80
2
碳素结构钢、碳素工具钢、硅锰弹簧钢、铁素体型、马氏体型、复相不锈耐酸钢、耐热钢
5~20
3
合金结构钢、合金工具钢、轴承钢、高速工具钢
15~20
4
奥氏体型不锈钢、耐热钢
35CrMo圆钢零件调质开裂原因分析
35CrMo圆钢零件调质开裂原因分析耿传芸;朱敏涛;杨学婧【摘要】35 CrMo圆钢零件在调质后出现了开裂现象,通过宏观检验、化学成分分析及金相检验等方法对开裂原因进行了分析.结果表明:加工工艺不当使圆钢疏松部分被使用,诱发裂纹产生,而调质过程中冷却速度过快促进了裂纹的扩展.【期刊名称】《理化检验-物理分册》【年(卷),期】2015(051)003【总页数】3页(P222-224)【关键词】35CrMo圆钢;调质;裂纹;疏松【作者】耿传芸;朱敏涛;杨学婧【作者单位】中石化石油工程技术研究院德州大陆架石油工程技术有限公司,德州253034;中石化石油工程技术研究院德州大陆架石油工程技术有限公司,德州253034;中石化石油工程技术研究院德州大陆架石油工程技术有限公司,德州253034【正文语种】中文【中图分类】TU511.3+4调质工艺是淬火和高温回火的综合热处理工艺，35CrMo钢经调质处理后具有良好的综合力学性能［1］，可用于制造受力部件。
用于石油机械产品上的某零件采用φ180mm的35CrMo圆钢下料加工而成。
该零件的生产工艺流程为：下料→粗车→调质→精车。
一批该零件在调质处理后发现其内表面存在开裂现象，调质前零件的尺寸见图1，调质工艺曲线见图2。
为查找该批零件在调质后发生开裂的原因，笔者对其进行了理化检验与分析。
1 理化检验1.1 宏观检验零件上的宏观裂纹如图3所示，可见裂纹细而狭长，随机分布，由内向外沿轴向开裂，深度为3～10mm。
图1 调质前零件的尺寸（mm）Fig.1 Size of part before quenching and tempering process图2 调质处理的工艺曲线Fig.2 Quenching and tempering process curve1.2 化学成分分析在零件上取φ30mm的化学成分分析试样，用Bruker Q4直读光谱仪进行成分分析。
结果如表1所示，可见零件材料符合GB／T 3077－2012《合金结构钢》的要求。
钢的缺陷分类
低倍下钢的缺陷的分类、特征、产生原因及评定原则1.一般疏松：特征：在酸浸试片上表现为组织不致密，呈分散在整个截面上的暗点和空隙。
暗点多呈圆形或椭圆形，空隙在放大镜下观察多为不规则的空洞或圆形针孔。
这些暗点和空隙一般出现在粗大的树枝状晶主轴和次轴之间，疏松区发暗而轴部发亮，当亮区和暗区的腐蚀程度差别不大时则不产生凹坑。
产生原因：钢液在凝固时，各结晶核心以树枝状晶形长大，在树状晶主轴和各次轴之间存在着凝固时产生的微孔系析集，一些低熔点的组元，气体和非金属夹杂物，这些微孔系和析集的物质经酸洗腐蚀后呈现组织疏松。
评定原则：根据分散在整个截面上的暗点和空隙的数量、大小及他们的分布状态，并考虑树枝状晶的粗细程度而定。
2.中心疏松：特征：在酸浸蚀试片的中心部位，呈集中分布的空隙和暗点，他和一般的疏松的主要区别是空隙和暗点仅存在于式样的中心部位，而不是分布在整个截面上。
产生原因：钢液在凝固是体积收缩引起的组织疏松及锭中心部位因最后凝固时气体析集和夹杂物聚集较为严重所致。
评定原则：以暗点和空隙的数量，大小及密集程度而定。
3.锭型偏析：特征：在酸浸试片上呈腐蚀较深的，并由暗点和空隙组成的，与原锭型横截面形状相似的纽带，一般为方形。
产生原因：在钢锭结晶过程中由于结晶规律的的影响，柱状晶区与中心等轴晶区交界处成分偏析和夹杂聚集所致。
评定原则：根据框形区域的组织树松程度和纽带的宽度加以平定。
必要时可测量偏析框边距离试片表面的最近距离。
4.斑点状偏析:特征：呈现不同形状和大小的暗色斑点，不论暗色斑点与气泡是否同时存在，这种统称为斑点状偏析。
当斑点分散分布在整各截面上时称为一般斑点状偏析；当斑点存在于试片边缘时称为斑点状偏析。
评定原则：一斑点的是量大小和分布状况而定。
5.白亮带：特征：呈现抗腐蚀能力较强，组织致密的亮白色或浅白色框带。
产生原因：连铸坯在凝固过程中，由于磁搅拌不当钢液凝固前沿温度梯度减小，凝固前沿聚集溶质的钢液留出而形成白亮带。
金属的低倍组织缺陷分析
金属的低倍组织缺陷分析一、原理概述金属的低倍组织缺陷检验也称为宏观检验。
它是用肉眼或不大于十倍的放大镜检查金属表面、断口或宏观组织及其缺陷的方法。
宏观检验在金属铸锭、铸造、锻打、焊接、轧制、热处理等工序中，是一种重要的常用检验方法。
这种检验方法操作简便、迅速，能反映金属宏观区域内组织和缺陷的形态和分布特点情况。
使人们能正确和全面的判断金属材料的质量，以便指导科学生产、合理使用材料。
还能为进一步进行光学金相和电子金相分析作好基础工作。
宏观检验包括低倍组织及缺陷检验(包括酸蚀、硫印、塔形车削以及无损控伤等方法)和断口分析等。
1．较典型的宏观缺陷较典型的宏观缺陷有偏析、疏松、缩孔、气泡、裂纹、低倍夹杂、粗晶环等。
(1) 偏析合金化学成分不均匀的现象叫做偏析。
根据偏析的范围大小和位置的特点，一般可以分为三种。
即晶内偏析和晶间偏析、区域偏析、比重偏析。
晶内偏析和晶间偏析如固溶体合金浇注后冷凝过程中，由于固相与液相的成分在不断的变化，因此，即使在同一个晶体内，先凝固的部分和后凝固的部分其化学成分是不相同的。
这种晶内化学成分不均匀的现象叫晶内偏析。
这种偏析常以树枝组织的形式出现，故又称为枝间偏析。
这种偏析一般通过均匀退火可以将其消除。
基于同样的原因，在固溶体合金中先后凝固的晶体间成分也不相同，这种晶体间化学成分不均匀现象叫做晶间偏析。
区域偏析在铸锭结晶过程中，由于外层的柱状晶的成长把低熔点组元、气体及某些偏析元素推向未冷却凝固的中心液相区，在固、液相之间形成与锭型外形相似形状的偏析区。
这种形态的偏析多产生在钢锭结晶过程，由于钢锭模横断面多为方形，所以一般偏析区也是方框形，故常称为方框偏析。
在酸浸试片上呈腐蚀较深的，并由暗点和空隙组成的方形框带。
这种偏析是一种下偏析，即铸锭的外层是富集高熔点组元，而铸锭心部则富集了低熔点的组元和杂质。
与正偏析相反的是反偏析。
反偏析恰与正偏析相反。
当合金的铸锭发生反偏析时，铸锭表面溶质高于合金的平均成分，中心人溶质低于合金的平均成分；有时铸锭表面富集低熔点组元和杂质，严重时可在铸锭表面形成反偏析瘤。
低倍组织检验课件
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1
目录
• 一、低倍缺陷分类及产生原因 二、低倍组织分析及注意事项
三、发纹及塔形试验
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2
钢中常见的低倍缺陷
翻皮
疏松
气泡
低倍缺陷
缩孔残余
白点
显微孔隙
偏析
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3
疏松
• 钢锭在冷凝过程中由于体积收缩或其它原因所引 起的细小孔隙被称为疏松。 疏松
一般疏松
大量的非金属夹杂物及氧化脱碳现象 。
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14
残余缩孔
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15
残余缩孔
滚子心部的残余缩孔
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16
目录
• 一、低倍缺陷分类及产生原因 二、低倍组织分析及注意事项 三、发纹及塔形试验
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17
主要应用标准
• GB/T226-91«钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法»
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25
发纹
• 定 义：发纹是一种存在于钢材表面或表皮下层看 似细小裂纹状的缺陷 。主要存在偏析区。
形成原因：是在钢锭中的皮下气泡和非金属夹杂物， 经轧制变形后存在于材料的表层或表皮下层，沿轧制方 向呈断续的分布，有的单独一条，有的数条。
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26
发纹
•危 害
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27
肉眼观察并记录每个阶梯的整个表面上发纹的数 量、长度和分布。
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29
塔形试样尺寸
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30
检测结果描述
材质、编号 发纹显示方法（酸蚀或磁力探伤）
要点
每个阶梯发纹条数和总长度
每个试样发纹总条数和总长度
金属的低倍组织缺陷分析
贵州大学实验报告（小三号，加黑）
学院：材料与冶金专业：材料科学与工程班级：材料081
图5-1 不同浇铸条件下铝锭的宏观组织
℃浇铸，3mm厚铁模 b）800℃浇铸，10mm厚铁模 c）680℃浇铸，100mm厚铁模加硅铁粉
图5-2 钢中常见的低倍缺陷
a）一般疏松 b）方框偏析 c）皮下气泡 d）白点 e）缩孔残余
次消光和发亮现象。
对于
透明的，各向同性的球形夹物，
SiO 2，在明场下呈深灰 图5-3 钢中的非金属夹杂
Al 2O 3 b ）MnS c ）TiN d ）玻璃质SiO 2明场下光环特征 e ）玻璃质SiO 2，偏
图5-4 偏振光装置示意图
几种非金属夹杂物的特征
暗场偏振光
，不规则外形小颗粒成群分布，透明、淡黄色透明，弱各向异性
注：各学院可根据教学需要对以上栏目进行增减。
表格内容可根据内容扩充。
低倍组织检验分析
酸浸装置：常用的酸洗槽有，铅槽、玻璃钢槽、塑料槽、华岗石槽以及瓷盆或 烧杯等。瓷盆或烧杯不建议使用。二者都均易坏漏和破碎。有不安全隐患。
加热体：根据所用的容器可采用相应的加热体，如蒸汽、电热石英管、电炉等。 刷 子：将腐蚀后的试样用毛刷将试样表面的沉积物刷去。 吹风机：将刷洗清洗的试样用吹风即吹干。
a、热切时不小于20mm； b、冷切时不小于10mm； c、烧割时不小于40mm 热酸浸试样表面粗糙度应不大于Ra1.6μm，冷酸浸蚀试样表面粗糙度不 大于Ra0.8μm。 试样尺寸： 棒材：试样厚度一般为20mm，试样面垂直于钢材（坯）的延伸方向。 钢板：低倍试面的尺寸一般长为250mm
20mm
排风设备酸洗装置及酸洗必备工具
样表面的铜层，后用水冲净。
（1）不锈钢表层有一层黑色可用不锈钢洗液刷洗，用5%重铬酸钾 清洗不锈钢和结
＋10％硫酸水溶液
构钢溶液
H2So4 1升 ＋K2Cr2O7 500克＋H2O10升 （2）结构钢用10%硝酸水溶液刷擦
酸洗过程注意事项： 试样酸浸前，应将试样面上的油污洗净，去污时可采用去污粉。当
酸浸试样到了预期腐蚀程度后，将试样从酸洗容器中取出，然后用毛刷 将试样表面上的腐蚀产物在热水洗下刷洗后将试样吹干。
当酸浸试样为不锈钢时，酸浸后将试样从酸池中取出用清水冲净， 然后用不锈钢清洗液将表面黑色沉淀物刷洗干净后将试样吹干。
如果试样腐蚀过深，必需将试样重新进行加工，除去1mm，在进行酸浸 试验。
钢与合金
碳素结构钢，合金 钢
合金钢
硝酸60 mL，盐酸200 mL，氯化高铁，过硫酸铵，水50 mL
大型锻件中常见的缺陷与对策
大型锻件中常见的缺陷与对策大型锻件中常见的缺陷与对策大型锻件中的缺陷，从性质上分为化学成分、组织性能不合格，第二相析出，类孔隙性缺陷和裂纹五大类。
从缺陷的产生方面可分为，在冶炼、出钢、注锭、脱模冷却或热送过程中产生的原材料缺陷及在加热、锻压、锻后冷却和热处理过程中产生的锻件缺陷两大类。
大型锻造中，由于锻件截面尺寸大，加热、冷却时，温度的变化和分布不均匀性大，锻压变形时，金属塑性流动差别大，加上钢锭大冶金缺陷多，因而容易形成一些不同于中小型锻造的缺陷。
如严重偏析和疏松，密集性夹杂物，发达的柱状晶及粗大不均匀结晶，敏感开裂与白点倾向，晶粒遗传性与回火脆性，组织性能的严重不均匀性，形状尺寸超差等等。
大型锻件中常见的主要缺陷有：1.偏析钢中化学成分与杂质分布的不均匀现象，称为偏析。
一般将高于平均成分者，称为正偏析，低于平均成分者，称为负偏析。
尚有宏观偏析，如区域偏析与微观偏析，如枝晶偏析，晶间偏析之分。
大锻件中的偏析与钢锭偏析密切相关，而钢锭偏析程度又与钢种、锭型、冶炼质量及浇注条件等有关。
合金元素、杂质含量、钢中气体均加剧偏析的发展。
钢锭愈大，浇注温度愈高，浇注速度愈快，偏析程度愈严重。
（1）区域偏析它属于宏观偏析，是由钢液在凝固过程中选择结晶，溶解度变化和比重差异引起的。
如钢中气体在上浮过程中带动富集杂质的钢液上升的条状轨迹，形成须状∧形偏析。
顶部先结晶的晶体和高熔点的杂质下沉，仿佛结晶雨下落形成的轴心∨形偏析。
沉淀于锭底形成负偏析沉积锥。
最后凝固上部区域，碳、硫、磷等偏析元素富集，成为缺陷较多的正偏析区。
图1为我国解剖的55t34CrMolA钢锭纵剖面硫印低倍图片及区域偏析示意图。
图1 钢锭区域偏析硫印示意图①“∧”型偏析带②“∨”型偏析带③负偏析区防止区域偏析的对策是：1）降低钢中硫、磷等偏析元素和气体的含量，如采用炉外精炼，真空碳脱氧（VCD）处理及锭底吹氩工艺。
2）采用多炉合浇、冒口补浇、振动浇注及发热绝热冒口，增强冒口补缩能力等措施。
35crmo调质处理的实验报告
35crmo调质处理的实验报告35CrMo是一种常用的合金结构钢材料，具有优良的机械性能和耐热性能。
为了进一步提高其性能，常常需要进行调质处理。
本实验报告旨在探究35CrMo调质处理的过程、方法和效果。
一、实验目的本实验的主要目的是通过调质处理，改善35CrMo的组织结构，提高其强度和硬度，同时保持一定的韧性和可塑性。
二、实验材料与方法1. 实验材料：35CrMo钢样2. 实验仪器：电炉、显微镜、拉伸试验机等3. 实验步骤：(1) 将35CrMo钢样切割成适当的尺寸；(2) 对样品进行热处理，在电炉中加热至适当温度，保温一段时间；(3) 采用水淬或油淬的方式快速冷却样品；(4) 对冷却后的样品进行回火处理，提高韧性。
三、实验结果与讨论经过调质处理后，35CrMo钢样的显微组织发生了明显变化。
原本的非调质状态下，35CrMo的组织主要由珠光体和渗碳体组成，硬度较低。
调质处理后，钢材中的碳和合金元素发生重新分布，形成了细小的马氏体和残余的渗碳体。
显微组织的改变使得35CrMo钢的硬度和强度得到了显著提高。
调质处理的效果主要取决于加热温度、保温时间和冷却速度等因素。
适当的加热温度和保温时间可以使35CrMo钢中的合金元素充分溶解，形成均匀的固溶体。
然后通过快速冷却，使溶解的合金元素迅速固定在晶界，形成马氏体。
最后进行回火处理，可以消除内部应力，提高韧性。
调质处理后的35CrMo钢样经过拉伸试验，其强度和硬度明显提高。
然而，由于马氏体的形成，钢材的韧性和可塑性相对降低。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况进行合理的调质处理，以平衡强度、硬度和韧性的要求。
四、实验结论通过35CrMo的调质处理，可以显著改善钢材的强度和硬度，使其适用于更高强度和耐热性能要求的工程应用。
调质处理的关键在于合适的加热温度、保温时间和冷却速度，以及合理的回火处理。
调质处理后的35CrMo钢样在应用中需要平衡强度、硬度和韧性的要求。
低倍检验
硫偏析
磷偏析 碳和合金元素偏析
锻造或轧制时引 起热脆而开裂
会造成冷脆，并促 进钢的回火脆性
钢的淬透行下降， 造成组织和硬度不 均匀，容易产生淬 火裂纹
缺陷样品照片展示
华南组 2试样制备
3
试验方法
4
组织缺陷及危害
1.低倍检验的定义
低倍组织检验又称宏观检验是用肉眼和放大镜及体式
显微镜来检查钢材的纵、横断面或断口上各种宏观缺 陷的一种方法。通过宏观检验在发现钢中缺陷同时还 可以观察钢材组织的不均匀性。酸浸低倍检验就是将 制备好的试样用酸液腐蚀，以显示其宏观组织和缺陷 。在钢材质量检验中，酸浸试验被列为按顺序检验项 目的第一位。如一批钢材在酸浸检验中显示出不允许 有的或超过允许程度的缺陷时，则其他检验可以不必 进行。酸浸试验可分为热酸浸蚀试验法、冷酸浸蚀试 验法和电解酸蚀法三种，我公司主要采用冷酸浸蚀试 验法进行低倍试验。
加工后试样表面：
4.常见宏观组织和缺陷
宏观组织及缺陷包括一般疏松、中心疏松、锭型偏析、
白亮带、中心偏析、帽口偏析、皮下气泡、残余缩孔、 翻皮、白点、轴心晶间裂缝（角裂、三角区裂纹）、 内部气泡、非金属夹杂物（肉眼可见）及夹渣、异金 属夹杂等15种。在生产过程中还会出现过热（晶粒粗 大）和过烧组织，以及边缘和中心增碳等缺陷。
灰色部分为板坯横向取样部分，可观察整个横截面缺陷
以下为我公司低倍试样加工设备：低倍铣磨床
3.试验方法
冷酸浸蚀试验法是检查钢的宏观组织和缺陷的一种简
易方法。是采用室温下的酸溶液浸蚀和擦蚀样面，以 显示试样的缺陷。通常对于不使用热酸浸蚀的钢材或 工件（例如工件已加工好，不便切开，又不得损坏工 件的表面粗糙度），以及有些组织缺陷用热酸不易显 现，有些不锈钢用热盐酸不易腐蚀时，均可用冷酸浸 蚀法进行试验。进行冷酸浸蚀试验时，对试样浸蚀面 的粗糙度要求较高，最好经过研磨和抛光，国标中规 定加工后试样表面粗糙度不大于0.8μm，试样表面不 得有油污和加工伤痕。
钢管等钢材的钢的低倍组织缺陷识别及解决方法
钢管等钢材的钢的低倍组织缺陷识别及解决方法钢管等钢材的钢的低倍组织缺陷识别及解决方法借助肉眼或借助低倍放大镜，可以观察到棒料、盘条及坯料上存在的疏松、偏析、气泡和缩孔残余、夹杂、白点等明显缺陷，把这种宏观检查出的缺陷称之为钢的低倍组织缺陷。
目前钢材的质量检查和判定，尽管有先进的仪器设备和方法，但因为低倍组织缺陷检查的简单和直接，依然在生产实践中被广泛应用。
最新颁布的新国标GB/T226-2015《钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法》和GB/T1979-2001《结构钢低倍组织缺陷评级图》等就是用来指导宏观检验的。
以下对常见钢的低倍组织缺陷的识别、产生原因、对钢的性能影响及消除方法进行粗浅地阐述。
1.疏松。
疏松是钢在致密性方面的缺陷。
一般发生在钢锭的上部及中部，这些地方集中了较多的杂质和气体造成的孔隙，试样经酸浸后这些杂质和孔隙为酸液溶解和侵蚀，扩大成许多洞穴。
在横向试样上，如果疏松分布在整个截面上，称之为一般疏松；如果集中在钢材中心相当于钢锭最后结晶的等轴晶区，称之为中心疏松。
形成疏松的主要原因是钢中的低熔点杂质和气体。
在形成钢液过程中，由于体积收缩和气体析出会形成树枝状的晶间空隙和显微孔隙，如果钢液中的杂质聚积在其中，而未被钢液填充，则造成组织的不致密性。
防止钢材产生严重疏松的办法，主要是要减少钢中的杂质和气体。
2.偏析。
偏析是钢在均匀性方面的缺陷，在碳素结构钢和合金钢中均可见到。
钢的试样经酸浸后的偏析一般有树枝状、方框型、点状偏析，当今随着冶炼技术的提高，点状偏析已极少发现。
树枝状偏析多数情况是浇注温度过高和冷却缓慢所致。
在钢液凝固结晶过程中，首先形成树枝状晶轴。
然后在一次晶轴上沿一定角度长出二次晶轴，再派生出三次、四次形同树枝状的晶轴，液体逐渐占据枝晶空隙填满到结晶结束，于是就构成了树枝状晶轴与晶粒之间成分的不均匀性。
当树枝状偏析非常严重时，会严重恶化钢的机械性能。
方框型偏析与碳的偏析产生铁素体和珠光体多少有关，由于铸锭结晶时，在柱状晶的末端与锭心等轴晶区之间聚积较多杂质和孔隙而形成。
低倍组织检验 ppt课件
工，磨去腐蚀层。
低倍组织检验
要点：材质、炉号（编号），酸洗温度，试验方法， 评定标准，缺陷名称，评定级别，不允许缺陷等。
低倍组织检验
一、低倍缺陷分类及产生原因 二、低倍组织分析及注意事项 三、发纹及塔形试验
取样部位：检验目的不同，选取部位不同。
检验钢材表面缺陷：选取钢材和零件的外表面； 检验钢材质量：钢材的两端，钢锭的头部； 失效分析：缺陷处取样。
横向试样厚度：20mm
表面粗糙度：不大于1.6um。
低倍组织检验
低倍组织检验
样品制备
加热酸洗
冲洗吹干
缺陷评定
低倍组织检验
低倍组织检验
1、试样粗糙度要保证，不得有油污和加工伤痕； 2、酸洗时温度和时间要适宜； 3、清洗时试样表面的腐蚀产物要刷干净，用热水喷淋后立
低倍组织检验
定义:钢锭在浇铸后的冷凝过程中，由于体积的收缩 而在钢锭的中心上部形成管状、喇叭状或分散孔洞， 称为缩孔 。
钢材的横向截面，在低倍试样上可以观察到有不规则的裂 口 或孔洞,沿孔洞纵向制备金相试样,可以看到在孔洞的周围 有 大量的非金属夹杂物及氧化脱碳现象 。
低倍组织检验
低倍组织检验
后的组织和硬度 不均匀，而且容易 产生淬火裂纹。
低倍组织检验
在含镍、铬、锰等合金元素的钢材或零件的纵向断口上出现 的表面光滑的、形状近似圆形或椭圆形的银白色斑点，同 时在经酸洗后的横向截面中心和其附近区域呈现短小的、 不连续的，一般呈辐射状分布的发丝状裂纹被称为白点。
低倍组织检验
低倍组织检验
大型套圈中的白点裂纹（横截面及其纵截面）
(完整版)(整理)钢的低倍组织及缺陷评级图标准的探讨
表1
名 称
尺寸,mm
合格级别不大于
中心疏松
≤120
1
一般疏松
≤120
1
偏 析
≤120
1
2.7GB3086-82高碳铬不锈轴承钢技术条件
该标准由大连钢厂起草,中华人民共和国冶金工业部提出,国家标准总局批准,1982-05-01发布,1983-03-01实施。
2.5GB1299-85合金工具钢技术条件
该标准由首钢特殊钢公司负责起草,中华人民共和国冶金工业部提出,国家标准局发布,1986-06-01实施。
本文中3.4.2有如下规定:根据需方要求,经供需双方协议并于合同中注明,交货状态钢材可检验酸浸低倍组织。在酸浸低倍试片上不得有肉眼可见的缩孔、夹杂、分层、裂纹、气泡及白点。中心疏松及锭塑偏析,按第四级别图评定。其合格级别按双方协议。
2.4YB/T4003-1997连铸钢板坯低倍组织缺陷评级图
该标准1997年12月1日实施。笔者目前尚未拥有该标准,故不能作较详细介绍。
YB/T4003-1997连铸钢板坯低倍组织缺陷评级图代替YB4003-91连铸钢板坯缺陷硫印评级图,这个标准(YB4003-91)系由冶金部武汉钢铁公司、北京钢铁研究总院负责起草,中华人民共和国冶金工业部提出并于1991-05-04发布,1992-01-01实施。
2.2GB1979-80结构钢低倍组织缺陷评级图
该标准由抚顺钢厂、北京钢铁研究总院、太钢、上钢五厂起草,中华人民共和国冶金工业部提出,国家标准总局发布,1981年5月1日实施。GB1979-80标准实施之日起,YB49-64标准作废。
钢的组织低倍检验作业指导书
显示碳钢及合金钢中的非金属夹杂物，如有马氏体存在时可得到最佳效果
2
25ml硝酸，75ml水
用于大面积的冷酸蚀，如不便加热的钢锭剖面等
显示偏析、疏松、枝晶、白点、裂纹、工具钢淬硬层等
3
0.5~1ml硝酸，99~99.5ml水
试样在240号砂布上研磨，清洗后酸浸30~60s
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2.5gCuCl2，10gHgCl2，5ml盐酸，用乙醇稀释至250ml
需先加尽量少的水使氯盐溶入盐酸中
显示富磷区域及磷化物带，适用于一般偏析检查
9
2.5gCuCl2，120ml盐酸，100ml水
酸浸后用水冲洗试去除铜沉积物，这样对比度好
显示冷变形流线
10
120gCu(NH4)4Cl2，50ml盐酸，1000ml水
4.2.2冷酸蚀
冷酸蚀一般有浸蚀和擦蚀两种，检验的目的与热酸蚀检验相同，一般用于以下场合：
1）工件过大，难以进行热酸蚀。
2）工件以加工好，若进行热酸蚀将有损于工件的表面粗糙度。
3）工件经热处理硬化，具有较大内应力，进行热酸蚀易产生开裂。
4）有的组织和缺陷用热酸蚀不易显示。
冷酸蚀的试样表面粗糙度值应在Ra0.8μm以下，根据试样的大小、厚薄分别采用浸蚀和擦蚀方法。擦蚀时，将酸液缓慢地倒在平放的检验面上，然后用刷子将酸液刷匀，并陆续添加应一些新的酸液，直至低倍组织显示清晰为止。
2）酸蚀时间参考上表。
3）清洗，取出试样后用流动的沸水冲洗，同时将试样表面的腐蚀物刷掉。也可用3%~5%（体积分数）碳酸钠水溶液或10%~15%（体积分数）硝酸水溶液刷掉，然后用冷水洗净、吹干以防生锈。
低倍组织检验作业指导书
编号
(整理)钢的低倍组织及缺陷评级图标准的探讨
①GB1979-80标准中(5)皮下气泡特征:在酸浸试片上,于钢材(坯)的皮下呈分散或成簇分布的细长裂缝或椭圆形气孔。细长裂纹多数垂直于钢材(坯)的表面。
产生原因:由于钢锭模内壁清理不良和保护渣不干燥等原因造成。
评定原则:测量气泡离钢材(坯)表面的最远距离及试片直径或边长的实际尺寸。
②YB4002-91标准中3.2.5皮下气泡形貌特征:在试片的皮下呈分散或成簇分布的细长裂缝或椭圆形气泡,裂缝垂直于钢坯表面。
5)应予增添的一些关键词
①拆叠(缝):是锻件低倍试片中常见的一种缺陷,一般是由边沿向内部延伸,是否允许存在,要视其危害程度而言,在能够满足加工尺寸的前提下,允许予以消除。
②波纹状偏析:在横向弧倍试片上,呈现明暗相间(交替)的环形偏析条带,由于带有波纹状,俗称波纹状偏析。这种偏析仅存在于电渣重熔钢锭中。它的形成是由于在重熔过程中,电流和电压的不稳定,导致偏析周期性的变化所致。
合金结构钢、合金工具钢,这后者又指哪些钢种呢?
3.4酸蚀检验用试样
GB226-91标准中译试样的截取、取样方法和试样尺寸都用有明确的规定,但作为纵向试样的长度一般为边长或直径的1.5倍,有时无法达到这一要求。因为一些锻件冷酸洗的部位就在零件本体上,而不是再截取试样,且一般多为纵向方向和R过渡区。
每个轴承部件不允许有15个以上的单个缺陷显示,每一个过渡区不允许有20个以上单个缺陷显示。超过上述规定时,双方协商解决。
2.10其它有关标准
1)GB11499-94高温合金低倍、高倍试验方法及评级图;(代替GBn187-82)。
2)GB7736-87钢材低倍及缺陷超声波检验方法;(代YB898-77)。
③缺陷图谱中则说中心疏松在横向低倍酸浸试片上表现为暗色的斑点或空隙;放大镜下观察则为多角形和月牙形的孔洞或圆形的小针孔;这些孔洞在扫描电镜下观察,显示枝晶末梢的圆滑自由表面特征。钢坯如何凝固,是暗点还是暗色斑点,形貌特征要不要作进一步高倍描述?
钢的常见低倍缺陷
钢的常见低倍缺陷第四章热酸浸试验设备及其操作2Cr13不锈钢试样的宏观缺陷，在未浸蚀之前，除了个别的、十分明显的缺陷，如缩孔、孔洞等外，都很难用肉眼发现和分辨，必须进行热酸浸。
当制备好的试样，在热酸的浸蚀下，它们的各个部分、各个区域以不同的速度与浸蚀剂发生作用；表面缺陷、偏析区域、夹杂物等，被浸蚀剂有选择地浸蚀，出现了明显的浸蚀特征，如黑色小点、暗斑、条痕、微孔；金属的不均匀性，也由于浸蚀速度的不同而出现受蚀程度上的差异，出现高低不平和深浅不同的灰暗颜色。
正是通过这些看得见的特征，使我们能够对缺陷和材质进行鉴别、判断和评定。
4．1试验设备4.1.1酸洗槽用作盛酸和浸蚀试样的容器，常用的有塑料槽，铅槽，花岗石槽以及各种耐酸瓷盆等，可根据不同的生产条件、检测批量而选择酸洗槽。
4.1.2 加热设备用来加热酸浸液和试样，常用的有蒸气加热和点加热设备。
点加热中又有电阻丝加热和电极加热两种。
4.1.3 抽风设备主要用来防止酸蒸气危害操作人员身体健康，在冶金企业和经常要进行热酸浸试验的厂矿里，在酸洗槽上必须要加上抽风罩或配备其它抽风设施。
4.1.4 吹风设备酸浸试样洗净后，必须立即吹干，否则试样表面会很快锈蚀，或者留下一些水迹和其它痕迹从而造成假象，影响对缺陷的判别和评定。
一般常采用小型鼓风机，压缩空气或电吹风等。
4．2影响因素要想获得一个浸蚀适度的检验表面，主要取决于试样表面的光洁度和清洁度、浸蚀液的成分、热浸蚀的温度、浸蚀时间等因素。
这里将就其中三个因素略加说明。
4.2.1浸蚀液的选择任何浸蚀液都必须具备能把试样的组织和缺陷清晰正确地显现出来的能力。
另外，我们还希望浸蚀液配制简单，成分稳定、挥发性小、刺激性和毒性小等特点。
对钢而言，最常用的浸蚀液是1：1的盐酸溶液。
它能够很容易地、很清晰地使钢中的宏观缺陷显现，而且又便宜，易于得到，是一种较理想的浸蚀液。
它的主要缺点是挥发性仍较严重，必须配备抽风设备。
对于铁素体型、奥氏体型不锈耐热钢及高电阻合金，不能采用盐酸水溶液，因为这些材料耐腐蚀，通常采用的是：HCl 5ml、HNO3 0.5ml、K2Cr2O7 250g、H2O 5ml。