裂纹分类

裂纹分类

凡是使金属的连续性被破坏的缺陷，而此种缺陷又具有一定的深度、长度和宽度，或直线或曲线状分布于钢材或工件表面或内部，即称裂纹。

裂纹的分类：

1. 按裂纹存在的形状和大小可分为：龟纹、“V型”纹、“y型”纹、“之状”裂纹、环状裂纹、鸡爪状裂纹、丝纹、发纹、裂纹、裂缝等宏观裂纹及微观裂纹。

2. 按裂纹存在于钢材或工件上的不同方向分为：纵裂纹、横裂纹即为定向裂纹等。

3. 按裂纹存在的不同部位分为：表皮裂纹、皮下裂纹、心部裂纹与钢锭的头部裂纹、中部裂纹、尾部裂纹及角部裂纹等。

4. 按裂纹产生的不同根源分为：铸造裂纹、锻造裂纹、轧制裂纹、拔制裂纹、研磨裂纹、淬火裂纹、焊接裂纹及疲劳裂纹等。

低倍组织结构内容

1. 偏析、疏松、气孔、树枝状结晶、缩孔、缩管、晶粒粗大、气泡翻皮、金属夹杂物、非金属夹杂物、裂纹等。

2. 在加热过程中产生的缺陷：过烧、氧化铁皮、脱碳层、晶粒粗大、斑疤、夹层、重皮、皱纹、裂纹、飞边、折叠、白点等。

3. 使用过程中产生的：疲劳断口、脆性断裂、裂口、分层等缺陷。

钢中低倍组织结构的检验方法

一、表面质量检验法：

1.目的：

i. 避免因表面质量不良而造成在生产工艺上发生废品的损失、降低使用寿命；

ii. 确定钢锭、钢坯、钢材及零件等是否必须经过中间清理或维修工序；

iii. 查明表面缺陷的类别、特征、对质量危害的程度，从而分析其产生的原因，提供今后的改进质量的有效技术措施。

二、敲击检验法

视小铁锤回跳情况与工件发出声音的情况来判断是否有裂纹。

三、断口质量检验法

1.目的

i. 检验常存的一些缺陷：缩孔、非金属夹杂物、夹砂、斑点、晶粒粗大、晶粒不均、脱碳、气孔、带状组织、层状组织、白点等；

ii. Cr-Ni，Cr-Ni-Mo，Cr和高碳钢中的白点；

iii. 分析产生断裂的原因与断裂的性质。

四、冷热酸蚀检验法

1.热酸蚀法：将酸的水溶液（1:1盐酸）加热到70~80℃时把试样

放置在溶液中，经过15~30min用热开水冲洗，热风吹干，可以看出钢中的裂纹和其他低倍组织结构。

2.冷酸蚀法：将试样放在不加热的酸液中，经一段时间以后再取出试样，用水冲洗，热风吹干，可以观察裂纹和其他渗碳层、氧化层、高频率加热淬火层、软点、晶粒粗大、脱碳等。冷酸蚀法还包括硫印法、磷印法及氧印法等。

3.目的

i. 热酸蚀法多用来检查钢材和钢坯的低倍组织缺陷，看看是否符合技术条件的规定；

ii. 检查零件在加工处理后的工艺质量如：锻件的流线检查、渗碳、氰化等处理后零件的层厚检查，以及高频率淬火零件的裂纹检查等；

iii. 推断零件的加工方法；

iv. 用硫印法、磷印法及氧印法等分析工件开裂的原因；

v. 配合其他检验方法研究结构中缺陷产生的原因，如：偏析原因，带状组织是否与硫、磷有关等。

五、金属物理检验法

1.磁力探伤法：

检验破坏其连续性的缺陷，如折叠、重皮、表皮细小的丝纹、龟裂等以及不磁化的废金属夹杂物。

2.荧光探伤法：

将能够发出荧光的油渗入被检查试样的缺陷中，这种油液在紫外

线的照射下能被激发而放出一种可见的荧光来，就能从荧光出现处找出缺陷存在的部位、形状、大小和裂纹类型来。裂纹、夹杂、疏松、缩孔、折叠、过烧、龟纹、气孔、未淬透、白点等。

3.X及γ射线探伤法

4.超声波探伤法

显微组织结构内容

晶粒大小、形状、取向、完整程度，晶界裂纹，晶粒中的细小裂纹，相的种类及其相对比例、取向分布，夹杂和沉淀。

钢中显微组织结构的检验法

利用低倍组织结构检验法，检查钢中裂纹时仅能观测整个裂纹形状，裂纹大小，所在部位及其深度等，不能判断其开裂的根源，用显微组织结构可观察其特征，借此确定导致开裂的原因和发展过程。

如何决定钢材与钢制工件的质量

1.化学成分；

2.供货状态及供货状态下低倍组织和显微组织；

3.工艺性能；

4.经不同的加工处理后的机械性能；

5.几何尺寸，偏差。

检验裂纹的方法

1.肉眼表面观察法；

2.磁力或荧光探伤法；

3.X光与超声波探伤法；

4.金相显微组织检验法。

检验裂纹时应注意的事项

1.首先观察裂纹存在的部位、大小、分布的方向和出现时裂纹在形状上的特点，裂开的金属表面的颜色，裂纹的数量；

2.注意钢中各化学元素的含量是否正常，C、S、P、Mn、Sb、B、Cu等在裂纹处是否有偏析现象存在，特别是S、P、Sb、B、Cu等元素是否产生了偏析；

3.裂口处的表面颜色和中心部的颜色、晶粒大小及显微组织是否有变化，裂口是否有夹杂、夹砂等缺陷；

4.是否有对称分布；

5.还需进一步的观察裂纹周围的显微组织。

i. 裂纹处的晶粒度，是穿晶还是沿晶；

ii. 裂纹处是否有弥散碳化物（沿晶界，网状、条状、粒状），第二相形状、大小、分布、数量等；

iii. 裂纹处是否有非金属夹杂物，硅酸盐、氧化物、硫化物等（长条状、偏析、连续状、断续状、块状、是否沿变形方向、是否非金属

夹杂物裂开）；

iv. 脱碳现象（数量、形状及分布）；

v. 开裂表面及周围是否存在氧化铁皮和回火颜色；

vi. 产生裂纹中是否有α组织（魏氏组织），晶粒粗大以及M体、T体等组织。

钢中裂纹形成的主要原因

1.由于某种应力作用而引起的开裂：

i. 由于应力作用，可使钢锭发生纵向和横向的裂纹；

ii. 当钢材在进行塑性变形时，由于应力作用，也能使钢材或零件产生开裂；

iii. 工件在进行热处理时，由于各种应力的作用，引起工件发生开裂；

iv. 热冲模、热锻模冷热波动结果形成热疲劳裂纹；

v. 高合金钢及经过淬火处理的钢，由于内应力的关系，当其受到腐蚀时，可能产生腐蚀裂纹；

vi. 钢件经研磨加工时由于表面受到强烈的压力，结果表面遭受热应力和组织应力产生裂纹；

vii. 焊接钢件在焊后的冷却过程中，由于热应力和组织应力相互作用，产生焊接裂纹。

2.由于钢中所含的某一化学元素，在其超过最大的允许含量时，由此引起钢的组织、结构、工艺性能或机械性能上的不良影响，从而