铸造材料检验及判定ppt课件

1、常见资料检验工程及断定主讲人:易金生;大纲一. 原物料检验 三. 产品检验 a. 熔解资料 a. 非破坏性检验 c. 喷漆件性能检验 生铁 射线检验 附着力实验 废钢 磁粉探伤检验 硬度实验 有色金属 涡电流检验 耐磨实验 b. 公用物料 超音速检验 水煮实验 染色探伤检验 RCI实验 二.成型资料 b. 破坏性检验 光泽度实验 硅 砂 硬度检验 色差实验 黏 土 拉伸检验 膜厚检验 生煤粉 抗折实验 盐雾实验 覆膜砂 冲击实验 环保实验 楔形实验 耐久实验 拔脱实验 化学成分(基体组织检验);一. 原物料检验 a. 熔解资料 生 铁 化学成分 ，Ti 含量，产地(消费形状) 废 钢 化学成分

2、 ，镀锌板 有色金属 单一元素含量，杂项元素含量 b. 公用物料 孕育剂 化学成分 ，粒度，水含量 球化剂 化学成分 ，粒度，水含量 (镁线);二. 成型资料 硅 砂 粒度指数 ，粒度分布，含泥量 黏 土 水分，粒 度 ，膨润度，胶质价， 自在膨涨容积， 吸蓝量，复用性 生煤粉 粒 度 ，碳硫含量，灰分量，含水量 水 质 酸碱度 ，矿物盐 覆膜砂 粒 度 ，热间强度，常温抗折，混砂效果 ;硅砂粒度检测;黏土检测;黏土检测;煤粉: 揮發份、灰分、水分检测;水质检测;污染水质会破坏活化膨润土的离子结合才干.;三. 产品检验 a.非破坏性检验 射线检验 内部缺陷 ，客户检验规范 磁粉探伤检验 外部缺

3、陷 ，内部缺陷 ，客户检验规范 涡电流检验 内部缺陷 ，客户检验规范 超音速检验 音 速 值，客户检验规范 染色探伤检验 化学成分/ 金相组织/ 硬度; b. 破坏性检验 硬度检验 拉伸检验 抗折实验 冲击实验 楔形实验 化学成分 基体组织检验 耐久实验 拔脱实验;布氏硬度计;布氏硬度(HB)适用于铸件素材外表硬度测试,荷重: 3000Kg (钢珠直径=10mm )荷重: 750Kg (钢珠直径=5 mm )透过20倍放大镜, 读取铸件素材外表钢珠压痕的直径, ( 如： 4.3 ; 4.1 ), 再查表读取硬度值.硬度试片的长宽尺寸必需是钢珠2.5倍以上.每次测试前, 必需先将测头放松转动钢珠

4、, 然后再锁紧测头及进展硬度测试作业.进展荷重750Kg硬度测试时, 必需必取下砝码再改换 5 mm钢珠, 才可进展硬度测试作业.;恢复荷重3000Kg硬度测试时, 必需先换回10mm 钢珠,再放回砝码, 才可进展硬度测试作业.进展硬度测试作业, 荷重到达红线时, 必需持压30秒, 才可翻开泄压阀泄压. 进展本体硬度测试作业前, 必需先将黑皮面往下磨除 12mm, 并且坚持受测面平整.进展硬度测试作业时, 受测面与平台必需坚持平行密贴.;洛氏硬度计(HR);洛氏硬度计洛式硬度是以压痕塑性变形深度来确定硬度值目的。以0.002毫米作为一个硬度单位。当HB450或者试样过小时，不能采用布氏硬度实验

5、而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测资料外表，由压痕的深度求出资料的硬度。根据实验资料硬度的不同，分三种不同的标度来表示：;洛氏硬度计HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的资料(如硬质合金等)。HRB：是采用100kg载荷和直径1.59mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的资料(如退火钢、铸铁等)。HRC：是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的资料(如淬火钢等);B1.588/mm钢球980.7(100) HRB 20-100C 120金刚石 1471(150) H

6、RC 20-70A 120金刚石588.4(60) HRA 20-88进展洛氏硬度测试作业前, 必需先将试片上下面加工磨平, 使确保受测面平整.HRB.(HRA)测试作业前, 应先将砝码取下,然后改换球形测头.(楔形测头), 最后再进展测试.HRC测试作业前, 应先改换楔形测头, 然后将砝码放回, 最后再进展测试.洛氏硬度表内圈红字为HRB硬度值, 外圈黑字为HRC硬度值.;维克氏硬度计(HV);维克氏硬度(HV)维氏硬度是以120kg以内的载荷和顶角为的金刚石方形锥压入器压入资料外表，用实验力除以资料压痕外表积的商就是维氏硬度值。适用于较大工件和较深外表层的硬度测定。小负荷维氏硬度 实验负荷

7、1.949.03N，它适用于较薄工件、工具外表或镀层的硬度测定；显微维氏硬度 实验负荷1.961N，适用于金属箔、极薄外表层的硬度测定。;维氏硬度计普通分类三种:一.维氏硬度计 普通指最大负荷在10-50Kg的维氏硬度实验机二.小负荷维氏硬度计 普通指最大负荷在5Kg的维氏硬度实验机三.显微维氏硬度计 普通指最大负荷在1Kg的维氏硬度实验机维氏硬度值计算公式：HV =常数实验力/压痕外表积 0.1891 Fd2 F:实验力(单位N)；d:压痕两对角线d1.d2的算术平均值(单位mm)。适用中是根据对角线长度d经过查表可得到维氏硬度值。;维克斯硬度, 普通是测试加工后的铸件.普通铸造业运用的维克

8、斯硬度计为20Kg.进展维克斯硬度测试作业前, 必需先将试片上下面加工磨平, 测试面必需实施抛光.进展维克斯硬度测试作业时, 必需将试片定位及夹平, 测试位置要避开有石墨的部位.维克斯硬度测试终了时, 透过目视镜调整左右垂直线与楔形凹槽尖角切齐.透过目视镜调整左右垂直线时, 绝对制止将两垂直线重迭或跨越.;万能资料实验机 :;抗拉实验:测定资料在拉伸载荷作用下的一系列特性的实验，又称抗拉实验。它是资料机械性能实验的根本方法之一，主要用于检验资料能否符合规定的规范和研讨资料的性能。抗拉强度实验机就是取一个样品，在这个实验机上采用拉或压的方式来丈量定样品的，拉或压到它断裂时的一个荷重值。 此种仪器

9、有拉长或紧缩长度显示和断裂时的最大荷重值。 仪器依最大量程的不同，型号和操作方式也有所不同。;拉伸实验是指在接受轴向拉伸载荷下测定资料特性的实验方法。利用拉伸实验得到的数据可以确定资料的弹性极限、伸长率、弹性模量、比例极限、面积缩减量、拉伸强度、屈服点、屈服强度和其它拉伸性能目的。从高温下进展的拉伸实验可以得到蠕变数据。金属拉伸实验的步骤可参见 ASTM E-8 规范。或依客户指定规范、本体取样进展测试。试棒规格大致如下: 本体取样测试,普通是依客户所指定位置取样,试棒加工量至少需2.5mm。;抗拉强度试样拉断前接受的最大标称拉应力。抗拉强度是金属由均匀塑性变形向部分集中塑性变形过渡的临界值，

10、也是金属在静拉伸条件下的最大承载才干。对于塑性资料，它表征资料最大均匀塑性变形的抗力，拉伸试样在接受最大拉应力之前，变形是均匀一致上的，但超出之后，金属开场出现缩颈景象，即产生集中变形；对于没有(或很小)均匀塑性变形的脆性资料，它反映了资料的断裂抗力。符号为RM，单位为MPA。;抗拉强度的定义及符号表示：试样在拉伸过程中，资料经过屈服阶段后进入强化阶段后，随着横向截面尺寸明显减少，在拉断时所接受的最大力(F b)，除以试样原横截面积(So)所得的应力()，称为抗拉强度或者强度极限(b)，单位为N/mm2(Mpa)。它表示金属资料在拉力作用下抵抗破坏的最大才干。 计算公式为： = Fb / So

11、Fb: 试样拉断时所接受的最大力，N(牛顿)；So: 试样原始横截面积，mm2。抗拉强度(R m): 资料在拉断前接受最大应力值。;钢材受拉断裂前的最大应力值称为强度极限或抗拉强度。当钢材屈服到一定程度后，由于内部晶粒重新陈列，其抵抗变形才干又重新提高，此时变形虽然开展很快，但却只能随着应力的提高而提高，直至应力达最大值。以后，钢材抵抗变形的才干明显降低，并在最薄弱处发生较大的塑性变形，此处试件截面迅速减少，出现颈缩景象，直至断裂破坏。单位:kn/mm2(单位面积接受的公斤力)抗拉强度：extensional rigidity.抗拉强度=Eh， E为杨氏模量， h为资料厚度;拉伸实验 测定资料

12、的一系列强度目的和塑性目的。强度通常是指资料在外力作用下抵抗产生弹性变形、塑性变形和断裂的才干。资料在接受拉伸载荷时，当载荷不添加而仍继续发生明显塑性变形的景象叫做屈服。产生屈服时的应力，称屈服点或称物理屈服强度，用S(帕)表示。 工程上有许多资料无明显的屈服点，通常把资料产生的剩余塑性变形为0.2%时的应力值作为屈服强度，称条件屈服极限或条件屈服强度，用0.2表示。资料在断裂前所到达的最大应力值，称抗拉强度或强度极限，用b(帕)表示。;拉伸实验塑性是指金属资料在载荷作用下产生塑性变形而不致破坏的才干，常用的塑性目的是延伸率和断面收缩率。延伸率又叫伸长率,是指资料试样受拉伸载荷折断后,总伸长度

13、同原始长度比值的百分数,用表示。断面收缩率是指资料试样在受拉伸载荷拉断后，断面减少的面积同原截面面积比值的百分数，用表示。条件屈服极限0.2、强度极限 b、伸长率和断面收缩率是拉伸实验经常要测定的四项性能目的。此外还可测定资料的弹性模量E、比例极限 p、弹性极限 e等。;拉伸实验图拉伸实验图条件屈服极限条件屈服极限0.2 0.2 伸长率伸长率 强度极限强度极限bb;抗折实验: 挠度实验:;抗折实验:细长物体在受力后变形截断的度量。灰口铸铁依铸件肉厚不同,抗折试棒分为两种:铸件肉厚在15mm以下,运用20 x350mmL (抗折支点300mm) 铸件肉厚在15mm以上,运用30 x500mmL

14、(抗折支点450mm)公式: 抗折强度(MPa) Rf=3PfL/2bh 公式中Pf-破坏荷重(KN) L -支撑圆柱中心距0.45m b.h-试件断面宽和高,都是0.04m;挠度实验:指试棒(片)在万能资料机上受力后弯曲变形程度的度量。试棒的挠度是指在变形时, 其轴线上各点在该点处轴线法平面内的位移量。薄板或薄壳的挠度, 是指中面上各点在该点处中面法线上的位移量。物体上各点挠度随位置和时间变化的规律称为挠度函数或位移函数。经过求挠度函数来计算, 应变和应力是固膂力学的研讨方法之一。试棒(片)挠度等于变形量的最大值, 当超越变形量的最大值时,试棒(片)就会截断。;挠度与弯矩的关系挠度- 弯曲变

15、形时横截面形中心沿与轴线垂直方向的线位移称为挠度，用y表示。简言之就是指梁、桁架等受弯构件荷载作用下的最大变形，通常指竖向方向 的,就是构件的竖向变形.挠曲线，平面弯曲时，梁的轴线将变为一条在梁的纵对称面内的平面曲线，该曲线称为梁的挠曲线。 挠度与荷载大小、构件截面尺寸以及构件的资料物理性能有关。;弯曲实验测定资料接受弯曲载荷时的力学特性的实验，是资料机械性能实验的根本方法之一。弯曲实验主要用于测定脆性和低塑性资料(如铸铁.高碳钢.工具钢等)的抗弯强度并能反映塑性目的的挠度。弯曲实验还可用来检查资料的外表质量。弯曲实验在万能资料机上进展，有三点弯曲和四点弯曲两种加载荷方式。试样的截面有圆形和矩

16、形，实验的跨距普通为直径的10倍。对于脆性资料弯曲实验普通只产生少量的塑性变形即可破坏，塑性资料的弯曲实验称为冷弯实验。实验时将试样加载，使其弯曲到一定程度，察看试样外表有无裂痕。;冲击实验机;冲击实验片图: 10 x10 x40mm L;冲击实验 冲击实验一种动态力学性能实验，主要用来测定冲断一定外形的试样所耗费的功Ak。将Ak除以缺口处横截面积 F，那么得冲击韧度ak，单位为J/cm2。 又叫冲击韧性实验。 根据试样外形和破断方式，冲击实验分为弯曲冲击实验、改动冲击实验和拉伸冲击实验三种。横梁式弯曲冲击实验法操作简单，运用最广。规范试样以U形缺口试样和V形缺口试样为主。 同一种金属资料，缺

17、口越尖越深，那么塑性变形体积愈小，吸收功也愈小，资料的韧性也就愈低。因此，对于不同尺寸和缺口的试样，所得结果不能相互换算和比较。 ;在工程上主要是用它评定冶金质量和加工工艺质量，以及测定韧性脆性转变温度。 韧性脆性转变 是金属资料随温度降低由韧性形状过渡到脆性形状致使冲击韧度急剧降低的景象。从韧性角度选材，最重要的是要知道韧性-脆性转变温度T k()。 T k通常是根据冲击功(或冲击韧度)、断口形貌特征、变形特征与温度的关系求得。 ;求取Tk的方法是：选取一定冲击功所对应的温度为Tk. 假设用夏比V形缺口试样，那么对应于冲击功为15英尺-磅(20.34J)的T k用V15TT表示. 或用断口面

18、积上出现50结晶状断口时的温度为T k,以50FATT表示. 还有以冲击功曲线开场上升的温度来定义Tk，为零塑性转变温度,用NDT表示. 显然,T k因选用规范不同而异,运用T k时，一定要留意定义T k的规范;楔形試驗片图: 4x10 x40mm L;楔形实验楔形实验强度是金属由均匀塑性变形向部分集中塑性变形过渡的临界值，也是金属在静压力条件下的最大承载才干。对于资料的塑性，它表征资料最大均匀塑性变形的抗力，试样在接受最大应力之前，变形是均匀一致上的，但超出之后，金属开场出现紧缩景象，即产生集中变形；对于没有(或很小)均匀塑性变形的脆性资料，它反映了资料的断裂抗力。;耐久实验;拔脱力实验;金

19、相断定;金相判读顺序金相判读顺序灰铁：(1)石墨形状分布 (2)石墨长度 (3)基体组织特征 (4)珠光体(或铁素体)数量 (5)渗碳体含量(或磷共晶) 球铁: (1)球化率 (2)石墨大小 (3)珠光体(或铁素体)数量 (4)渗碳体含量 ;灰铁石墨判读灰铁石墨判读(1)灰铁石墨型态判读 A:均匀分布随机石墨片 B:菊花状/蔷薇状石墨片 C:肥大(塊状)石墨片 D:过冷石墨片(共晶石墨片) E:枝晶石墨片(树枝状石墨片) (F:星状/蜘蛛状);片墨形状断定;灰铁石墨金相判读灰铁石墨金相判读 (2)石墨长度分为18级(100倍 ASTM / ISO) 1级长度=128mm (100mm) 2级长度= 64mm (50100mm) 3级长度= 32mm (2550mm) 4级长度= 16mm (1225mm) 5级长度= 8mm (6.012mm) 6级长度= 4mm (3.06.0mm) 7级长度= 2mm (1.53.0mm) 8级长度= 1mm (1.5mm);加工面弥漫微细孔洞;无浸透液毛细显像反响;石墨粗大;石墨粗大;海绵状缩孔;灰铁组织判读灰铁组织判读(3)基体组织判读(100倍 ASTM / ISO)基体的断定面积法、分量法面积法:普通以显微視镜口或照片