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1、引起锻造缺陷的主要原因发布:2009-3-1213:51|作者:skyfskk|来源:中国机械信息网、原材料的主要缺陷及其引起的锻件缺陷锻造用的原材料为铸锭、轧材、挤材及锻坯。而轧材、挤材及锻坯分别是铸锭经轧制、挤压及锻造加工成的半成品。一般情况下,铸锭的内部缺陷或表面缺陷的出现有时是不可避免的。例如,内部的成分与组织偏析等。原材料存在的各种缺陷,不仅会影响锻件的成形,而且将影响锻件的最终质量。根据不完全的统计,在航空工业系统中,导致航空锻件报废的诸多原因中,由于原材料固有缺陷引起的约占一半左右。因此,千万不可忽视原材料的质量控制工作。由于原材料的缺陷造成的锻件缺陷通常有:1 .表面裂纹表面裂

2、纹多发生在轧制棒材和锻制棒材上,一般呈直线形状,和轧制或锻造的主变形方向一致。造成这种缺陷的原因很多,例如钢锭内的皮下气泡在轧制时一面沿变形方向伸长,一面暴露到表面上和向内部深处发展。又如在轧制时,坯料的表面如被划伤,冷却时将造成应力集中,从而可能沿划痕开裂等等。这种裂纹若在锻造前不去掉,锻造时便可能扩展引起锻件裂纹。2 .折叠折叠形成的原因是当金属坯料在轧制过程中,由于轧辗上的型槽定径不正确,或因型槽磨损面产生的毛刺在轧制时被卷入,形成和材料表面成一定倾角的折缝。对钢材,折缝内有氧化铁夹杂,四周有脱碳。折叠若在锻造前不去掉,可能引起锻件折叠或开裂(见实例4)。3 .结疤结疤是在轧材表面局部区

3、域的一层可剥落的薄膜。结疤的形成是由于浇铸时钢液飞溅而凝结在钢锭表面,轧制时被压成薄膜,贴附在轧材的表面,即为结疤。锻后锻件经酸洗清理,薄膜将会剥落而成为锻件表面缺陷。4 .层状断口层状断口的特征是其断口或断面与折断了的石板、树皮很相似。层状断口多发生在合金钢(铭锲钢、铭锲鸨钢等),碳钢中也有发现。这种缺陷的产生是由于钢中存在的非金属夹杂物、枝晶偏析以及气孔疏松等缺陷,在锻、轧过程中沿轧制方向被拉长,使钢材呈片层状。如果杂质过多,锻造就有分层破裂的危险。层状断口越严重,钢的塑性、韧性越差,尤其是横向力学性能很低,所以钢材如具有明显的层片状缺陷是不合格的,见实例46o5 .亮线(亮区)亮线是在纵

4、向断口上呈现结晶发亮的有反射能力的细条线,多数贯穿整个断口,大多数产生在轴心部分。亮线主要是由于合金偏析造成的,见实例86。轻微的亮线对力学性能影响不大,严重的亮线将明显降低材料的塑性和韧性。6 .非金属夹杂非金属夹杂物主要是熔炼或浇铸的钢水冷却过程中由于成分之间或金属与炉气、容器之间的化学反应形成的。另外,在金属熔炼和浇铸时,由于耐火材料落入钢液中,也能形成夹杂物,这种夹杂物统称夹渣。在锻件的横断面上,非金属夹杂可以呈点状、片状、链状或团块状分布。严重的夹杂物容易引起锻件开裂或降低材料的使用性能,见实例47。7 .碳化物偏析碳化物偏析经常在含碳高的合金钢中出现。其特征是在局部区域有较多的碳化

5、物聚集。它主要是钢中的莱氏体共晶碳化物和二次网状碳化物,在开坯和轧制时未被打碎和均匀分布造成的。碳化物偏析将降低钢的锻造变形性能,易引起锻件开裂。锻件热处理淬火时容易局部过热、过烧和淬裂。制成的刀具使用时刃口易崩裂,见实例37、38。8 .铝合金氧化膜铝合金氧化膜一般多位于模锻件的腹板上和分模面附近。在低倍组织上呈微细的裂口,在高倍组织上呈涡纹状,在断口上的特征可分两类:其一,呈平整的片状,颜色从银灰色、浅黄色直至褐色、暗褐色;其二,呈细小密集而带闪光的点状物。铝合金氧化膜是熔铸过程中敞露的熔体液面与大气中的水蒸气或其它金属氧化物相互作用时所形成的氧化膜在转铸过程中被卷人液体金属的内部形成的。

6、锻件和模锻件中的氧化膜对纵向力学性能无明显影响,但对高度方向力学性能影响较大,它降低了高度方向强度性能,特别是高度方向的伸长率、冲击韧度和高度方向抗腐蚀性能。9 .白点白点的主要特征是在钢坯的纵向断口上呈圆形或椭圆形的银白色斑点,在横向断口上呈细小的裂纹。白点的大小不一,长度由120mmE更长。白点在锲铭钢、锲铭铝钢等合金钢中常见,普通碳钢中也有发现,是隐藏在内部的缺陷。白点是在氢和相变时的组织应力以及热应力的共同作用下产生的,当钢中含氢量较多和热压力加工后冷却(或锻后热处理)太快时较易产生。用带有白点的钢锻造出来的锻件,在热处理时(淬火)易发生龟裂,有时甚至成块掉下。白点降低钢的塑性和零件的

7、强度,是应力集中点,它像尖锐的切刀一样,在交变载荷的作用下,很容易变成疲劳裂纹而导致疲劳破坏。所以锻造原材料中绝对不允许有白点。关于白点的详细介绍请见第三章第七节和实例97。10 .粗晶环粗晶环常常是铝合金或镁合金挤压棒材上存在的缺陷。经热处理后供应的铝、镁合金的挤压棒材,在其圆断面的外层常常有粗晶环。粗晶环的厚度,由挤压时的始端到末端是逐渐增加的。若挤压时的润滑条件良好,则在热处理后可以减小或避免粗晶环。反之,环的厚度会增加。粗晶环的产生原因与很多因素有关。但主要因素是由于挤压过程中金属与挤压筒之间产生的摩擦。这种摩擦致使挤出来的棒材横断面的外表层晶粒要比棒材中心处晶粒的破碎程度大得多。但是

8、由于筒壁的影响,此区温度低,挤压时未能完全再结晶,淬火加热时未再结晶的晶粒再结晶并长大吞并已经再结晶的晶粒,于是在表层形成了粗晶环。有粗晶环的坯料锻造时容易开裂,如粗晶环保留在锻件表层,则将降低零件的性能,见实例76。有粗晶环缺陷的坯料,在锻造前必需将粗晶环车去。11 .缩管残余缩管残余一般是由于钢锭冒口部分产生的集中缩孔未切除干净,开坯和轧制时残留在钢材内部而产生的缩管残余附近区域一般会出现密集的夹杂物、疏松或偏析。在横向低倍中呈不规则的皱折的缝隙。锻造时或热处理时易引起锻件开裂,见实例5。二、备料不当产生的缺陷及其对锻件的影响备料不当产生的缺陷有以下几种。12 切斜切斜是在锯床或冲床上下料

9、时,由于未将棒料压紧,致使坯料端面相对于纵轴线的倾斜量超过了规定的许可值。严重的切斜,可能在锻造过程中形成折叠。13 坯料端部弯曲并带毛刺在剪断机或冲床上下料时,由于剪刀片或切断模刃口之间的间隙过大或由于刃口不锐利,使坯料在被切断之前已有弯曲,结果部分金属被挤人刀片或模具的间隙中,形成端部下垂毛刺。有毛刺的坯料,加热时易引起局部过热、过烧,锻造时易产生折叠和开裂。14 坯料端面凹陷在剪床上下料时,由于剪刀片之间的间隙太小,金属断面上、下裂纹不重合,产生二次剪切,结果部分端部金属被拉掉,端面成凹陷状。这样的坯料锻造时易产生折叠和开裂。15 端部裂纹在冷态剪切大断面合金钢和高碳钢棒料时,常常在剪切

10、后34h发现端部出现裂纹。主要是由于刀片的单位压力太大,使圆形断面的坯料压扁成椭圆形,这时材料中产生了很大的内应力。而压扁的端面力求恢复原来的形状,在内应力的作用下则常在切料后的几小时内出现裂纹。材料硬度过高、硬度不均和材料偏析较严重时也易产生剪切裂纹。有端部裂纹的坯料,锻造时裂纹将进一步扩展。16 气割裂纹气割裂纹一般位于坯料端部,是由于气割前原材料没有预热,气割时产生组织应力和热应力引起的。有气割裂纹的坯料,锻造时裂纹将进一步扩展。因此锻前应予以预先清17 凸芯开裂车床下料时,在棒料端面的中心部位往往留有凸芯。锻造过程中,由于凸芯的断面很小,冷却很快,因而其塑性较低,但坯料基体部分断面大,

11、冷却慢,塑性高。因此,在断面突变交接处成为应力集中的部位,加之两部分塑性差异较大,故在锤击力的作用下,凸芯的周围容易造成开裂。三、加热工艺不当常产生的缺陷加热不当所产生的缺陷可分为:由于介质影响使坯料外层组织化学状态变化而引起的缺陷,如氧化、脱碳、增碳和渗硫、渗铜等。由内部组织结构的异常变化引起的缺陷,如过热、过烧和未热透等。由于温度在坯料内部分布不均,引起内应力(如温度应力、组织应力)过大而产生的坯料开裂等。下面介绍其中几种常见的缺陷,其余的可见有关的实例。1 .脱碳脱碳是指金属在高温下表层的碳被氧化,使得表层的含碳量较内部有明显降低的现象。脱碳层的深度与钢的成分、炉气的成分、温度和在此温度

12、下的保温时间有关。采用氧化性气氛加热易发生脱碳,高碳钢易脱碳,含硅量多的钢也易脱碳。脱碳使零件的强度和疲劳性能下降,磨损抗力减弱。2 .增碳经油炉加热的锻件,常常在表面或部分表面发生增碳现象。有时增碳层厚度达1.51.6mm增碳层的含碳量达1%(质量分数)左右,局部点含碳量甚至超过2%(质量分数),出现莱氏体组织。这主要是在油炉加热的情况下,当坯料的位置靠近油炉喷嘴或者就在两个喷嘴交叉喷射燃油的区域内时,由于油和空气混合得不太好,因而燃烧不完全,结果在坯料的表面形成还原性的渗碳气氛,从而产生表面增碳的效果。增碳使锻件的机械加工性能变坏,切削时易打刀。3 .过热过热是指金属坯料的加热温度过高,或

13、在规定的锻造与热处理温度范围内停留时间太长,或由于热效应使温升过高而引起的晶粒粗大现象。碳钢(亚共析或过共析钢)过热之后往往出现魏氏组织。马氏体钢过热之后,往往出现晶内织构,工模具钢往往以一次碳化物角状化为特征判定过热组织。钛合金过热后,出现明显的B相晶界和平直细长的魏氏组织。合金钢过热后的断口会出现石状断口或条状断口。过热组织,由于晶粒粗大,将引起力学性能降低,尤其是冲击韧度。一般过热的结构钢经过正常热处理(正火、淬火)之后,组织可以改善,性能也随之恢复,这种过热常被称之为不稳定过热;而合金结构钢的严重过热经一般的正火(包括高温正火)、退火或淬火处理后,过热组织不能完全消除,这种过热常被称之

14、为稳定过热。4 .过烧过烧是指金属坯料的加热温度过高或在高温加热区停留时间过长,炉中的氧及其它氧化性气体渗透到金属晶粒间的空隙,并与铁、硫、碳等氧化,形成了易熔的氧化物的共晶体,破坏了晶粒间的联系,使材料的塑性急剧降低。过烧严重的金属,撤粗时轻轻一击就裂,拔长时将在过烧处出现横向裂纹。过烧与过热没有严格的温度界线。一般以晶粒出现氧化及熔化为特征来判断过烧。对碳钢来说,过烧时晶界熔化、严重氧化工模具钢(高速钢、Cr12型钢等)过烧时,品界因熔化而出现鱼骨状莱氏体。铝合金过烧时出现晶界熔化三角区和复熔球等。锻件过烧后,往往无法挽救,只好报废。5 .加热裂纹在加热截面尺寸大的大钢锭和导热性差的高合金

15、钢和高温合金坯料时,如果低温阶段加热速度过快,则坯料因内外温差较大而产生很大的热应力。加之此时坯料由于温度低而塑性较差,若热应力的数值超过坯料的强度极限,就会产生由中心向四周呈辐射状的加热裂纹,使整个断面裂开。6 .铜脆铜脆在锻件表面上呈龟裂状。高倍观察时,有淡黄色的铜(或铜的固溶体)沿晶界分布。坯料加热时,如炉内残存氧化铜屑,在高温下氧化钢还原为自由铜,熔融的钢原子沿奥氏体晶界扩展,削弱了晶粒间的联系。另外,钢中含铜量较高>2%(质量分数)时,如在氧化性气氛中加热,在氧化铁皮下形成富铜层,也引起钢脆。四、锻造工艺不当常产生的缺陷锻造工艺不当产生的缺陷通常有以下几种1 .大晶粒大晶粒通常

16、是由于始锻温度过高和变形程度不足、或终锻温度过高、或变形程度落人临界变形区引起的。铝合金变形程度过大,形成织构;高温合金变形温度过低,形成混合变形组织时也可能引起粗大晶粒晶粒粗大将使锻件的塑性和韧性降低,疲劳性能明显下降。2 .晶粒不均匀晶粒不均匀是指锻件某些部位的晶粒特别粗大,某些部位却较小。产生晶粒不均匀的主要原因是坯料各处的变形不均匀使晶粒破碎程度不一,或局部区域的变形程度落人临界变形区,或高温合金局部加工硬化,或淬火加热时局部晶粒粗大。耐热钢及高温合金对晶粒不均匀特别敏感。晶粒不均匀将使锻件的持久性能、疲劳性能明显下降。3 .冷硬现象变形时由于温度偏低或变形速度太快,以及锻后冷却过快,

17、均可能使再结晶引起的软化跟不上变形引起的强化(硬化),从而使热锻后锻件内部仍部分保留冷变形组织。这种组织的存在提高了锻件的强度和硬度,但降低了塑性和韧性。严重的冷硬现象可能引起锻裂。4 .裂纹裂纹通常是锻造时存在较大的拉应力、切应力或附加拉应力引起的。裂纹发生的部位通常是在坯料应力最大、厚度最薄的部位。如果坯料表面和内部有微裂纹、或坯料内存在组织缺陷,或热加工温度不当使材料塑性降低,或变形速度过快、变形程度过大,超过材料允许的塑性指针等,则在撤粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲和挤压等工序中都可能产生裂纹。5 .龟裂龟裂是在锻件表面呈现较浅的龟状裂纹。在锻件成形中受拉应力的表面(例如,未充满的凸出部分

18、或受弯曲的部分)最容易产生这种缺陷。引起龟裂的内因可能是多方面的:原材料合Cu>Sn等易熔元素过多。高温长时间加热时,钢料表面有铜析出、表面晶粒粗大、脱碳、或经过多次加热的表面。燃料含硫量过高,有硫渗人钢料表面。6 .飞边裂纹飞边裂纹是模锻及切边时在分模面处产生的裂纹。飞边裂纹产生的原因可能是:在模锻操作中由于重击使金属强烈流动产生穿筋现象。镁合金模锻件切边温度过低;铜合金模锻件切边温度过高7 .分模面裂纹分模面裂纹是指沿锻件分模面产生的裂纹。原材料非金属夹杂多,模锻时向分模面流动与集中或缩管残余在模锻时挤人飞边后常形成分模面裂纹。8 .折叠折叠是金属变形过程中已氧化过的表层金属汇合到一

19、起而形成的。它可以是由两股(或多股)金属对流汇合而形成;也可以是由一股金属的急速大量流动将邻近部分的表层金属带着流动,两者汇合而形成的;也可以是由于变形金属发生弯曲、回流而形成;还可以是部分金属局部变形,被压人另一部分金属内而形成。折叠与原材料和坯料的形状、模具的设计、成形工序的安排、润滑情况及锻造的实际操作等有关。折叠不仅减少了零件的承载面积,而且工作时由于此处的应力集中往往成为疲劳源。9 .穿流穿流是流线分布不当的一种形式。在穿流区,原先成一定角度分布的流线汇合在一起形成穿流,并可能使穿流区内、外的晶粒大小相差较为悬殊。穿流产生的原因与折叠相似,是由两股金属或一股金属带着另一股金属汇流而形

20、成的,但穿流部分的金属仍是一整体。穿流使锻件的力学性能降低,尤其当穿流带两侧晶粒相差较悬殊时,性能降低较明显。10. 锻件流线分布不顺锻件流线分布不顺是指在锻件低倍上发生流线切断、回流、涡流等流线紊乱现象。如果模具设计不当或锻造方法选择不合理,预制毛坯流线紊乱;工人操作不当及模具磨损而使金属产生不均匀流动,都可以使锻件流线分布不顺。流线不顺会使各种力学性能降低,因此对于重要锻件,都有流线分布的要求。11 .铸造组织残留铸造组织残留主要出现在用铸锭作坯料的锻件中。铸态组织主要残留在锻件的困难变形区。锻造比不够和锻造方法不当是铸造组织残留产生的主要原因。铸造组织残留会使锻件的性能下降,尤其是冲击韧

21、度和疲劳性能等。12 .碳化物偏析级别不符要求碳化物偏析级别不符要求主要出现于莱氏体工模具钢中。主要是锻件中的碳化物分布不均匀,呈大块状集中分布或呈网状分布。造成这种缺陷的主要原因是原材料碳化物偏析级别差,加之改锻时锻比不够或锻造方法不当具有这种缺陷的锻件,热处理淬火时容易局部过热和淬裂。制成的刃具和模具使用时易崩刃等。13 .带状组织带状组织是铁素体和珠光体、铁素体和奥氏体、铁素体和贝氏体以及铁素体和马氏体在锻件中呈带状分布的一种组织,它们多出现在亚共折钢、奥氏体钢和半马氏体钢中。这种组织,是在两相共存的情况下锻造变形时产生的带状组织能降低材料的横向塑性指针,特别是冲击韧性。在锻造或零件工作

22、时常易沿铁素体带或两相的交界处开裂。14 .局部充填不足局部充填不足主要发生在筋肋、凸角、转角、圆角部位,尺寸不符合图样要求。产生的原因可能是:锻造温度低,金属流动性差;设备吨位不够或锤击力不足;制坯模设计不合理,坯料体积或截面尺寸不合格;模膛中堆积氧化皮或焊合变形金属。15 .欠压欠压指垂直于分模面方向的尺寸普遍增大,产生的原因可能是:锻造温度低。设备吨位不足,锤击力不足或锤击次数不足。16 .错移错移是锻件沿分模面的上半部相对于下半部产生位移。产生的原因可能是:滑块(锤头)与导轨之间的间隙过大;锻模设计不合理,缺少消除错移力的锁口或导柱;模具安装不良。17 .轴线弯曲锻件轴线弯曲,与平面的

23、几何位置有误差。产生的原因可能是:锻件出模时不注意;切边时受力不均;锻件冷却时各部分降温速度不一;消理与热处理不当。五、锻后冷却工艺不当常产生的缺陷fficeOffice"/>锻后冷却不当产生的缺陷通常有以下几种。1 .冷却裂纹锻后冷却过程中,锻件内部会由于冷却速度过快而产生较大的热应力,也可能由于组织转变引起较大的组织应力如果这些应力超过锻件的强度极限,则使锻件产生光滑细长的冷却裂纹。2 .网状碳化物在锻造合碳量高的钢时,如果停锻温度高,冷却速度过慢,则会造成碳化物沿晶界呈网状析出。例如,轴承钢在870770c缓冷,则碳化物沿晶界析出,。网状碳化物在热处理时易引起淬火裂纹。另

24、外,它还使零件的使用性能变坏。六、锻后热处理工艺不当常产生的缺陷锻后热处理工艺不当产生的缺陷通常有:1 .硬度过高或硬度不够由于锻后热处理工艺不当而造成的锻件硬度不够的原因是:淬火温度太低;淬火加热时间太短;回火温度太高;多次加热引起锻件表面严重脱碳;钢的化学成分不合格等。由于锻后热处理工艺不当而造成的锻件硬度过高的原因是:正火后冷却太快;正火或回火加热时间太短;钢的化学成分不合格等。2 .硬度不均造成硬度不均的主要原因是热处理工艺规定不当,例如一次装炉量过多或保温时间太短;或加热引起锻件局部脱碳等。七、锻件清理工艺不当常产生的缺陷锻件清理时产生的缺陷通常有以下几种。1 .酸洗过度酸洗过度会使

25、锻件表面呈疏松多孔状。这种缺陷主要是由于酸的深度过高和锻件在酸洗槽中停留时间太长,或由于锻件表面清洗不净,酸液残留在锻件表面上引起的。2 .腐蚀裂纹马氏体不锈钢锻件锻后如果存在较大的残余应力,酸洗时则很容易在锻件表面产生细小网状的腐蚀裂纹。若组织粗大将更加速裂纹的形成。文章摘要:通过对黄铜件的材料、零件结构和电镀工艺分析,查清了薄壁黄铜开裂原因,并针对这些原因采取了相应措施。(共2页)文章关键词:故障分析线簧孔汞齐化脱锌腐蚀应力腐蚀开裂电镀镀银孔壁开裂文章快照:以下文章快照为自动识别,可能存在文字识别错误,请下载原文湿的雨季里,又称为季裂黄铜构件腐蚀开裂后的形状如图3。黄铜的应力腐蚀开裂往往是

26、和脱锌腐蚀联系在一起的。尤其是(a+0)两相黄铜,在含有微量氨、二氧化硫、镂盐、汞盐、硝酸、硫酸、水蒸气等潮湿的腐蚀环境中,构件较易先发生脱锌腐蚀,应力的存在,则使择优腐蚀的薄弱区域首先开裂尉3H62黄铜管lx)j说明且有较大残余应力的控制管.用掘气法验后产生不同程度的破裂2.2零件结构分析对零件结构分析,从材料力学讲.就是壁厚与孔径比大的零件,其强度也大;相反.其强度则小。因此.在不影响产品结构和零件装配压接的前提下,可以适当增加后套零件的壁厚但是,有的零件因为产品结构尺寸的限制,则只能维持现有尺寸。23电镀工艺分析从电镀工艺分析,根据我厂的生产特点,目前光泽腐蚀不能改变,且不论是强酸光亮腐

27、蚀还是弱酸腐蚀,总是要进行腐蚀的。重要的是汞齐化,从试验结果来看,汞齐化层对零件开裂影响很大。我们对不同批次、不同种类的零件在光泽腐蚀后用光面塞规进行测量,均不产生开裂,但是在汞齐化后进行测量,则孔壁与孔径尺寸之比偏小的零件均产生裂纹孔壁与尺寸之比偏大的则不裂。但是继续对在汞齐化后产生裂纹批次的其他零件进行镀银,镀银后继续进行测量,却发现大部分批次材料的零件又不裂了,裂的仍然是本文前面提到的批次的零件。对这种现象,尚没有权威性解释,我们认为,造成这种现象的原因是零件刚汞齐化后,汞齐层特有的穿晶作用以及沿晶界缺陷渗透非常强这时如果薄壁零件本身就存在残余应力.则外界对其轻微施加力,薄壁处就开裂。而

28、在镀银后,因为滚镀过程会对零件产生一个滚动时效,100120C烘干本身也是低温时效,这两个过程可以对零件材料残余应力产生一定的释放。另外,还有个可能原因是铜、汞、银相互扩散,汞对黄铜组织的作用减弱,这时只有材料本身存在较大残余应力的零件才会开裂,而材料本身残余应力小的零件就不至于开裂了。在上述因素中,黄铜本身的残余应力无疑是最重要的,汞齐化的影响其次,零件壁厚的影响最小。3故障排除对黄铜材料应力腐蚀倾向的大小的检测,各国都有。比如我国的GB/T10567.2-1997铜及铜合金加工材残余应力检验方法氨熏试验法,还有美国材料检测协会的ASrrMB15482,ASTMBI5482是铜及铜合金残余应

29、力的硝酸亚汞检测方法。该方法等同于我国的GB/TIG56711997,比较起来,硝酸亚汞法更容易实施,简单地讲就是取1524mm长的完整截面的产品,彻底除去油污、氧化皮,洗净,吹干。浸入到含10ml/L浓硝酸(d=1.42g/cm)和】0g/I_硝酸亚汞的水溶液中溶液的配制过程为:将10ml浓硝酸先溶解到40ml蒸播水中,再将11.4gHgNO3'2HzO(或】0.7gHgNO3'H20)溶解至H上述含有HNO的蒸播水中,最后再用蒸播水稀释到1000mlo645mHF的试样表面至少要浸渍到10mtHgNo3水溶液中,温度保持在20。C30c,浸渍30mm后取出,流动水洗净,立刻

30、用肉眼观察试样表面有无裂纹的迹象存在。如果有,就说明材料存在比较大的残余应力,不能使用。对于已经加工的零件,可以用低温退火(250C、24h)进行消除。镀银前的汞齐化因为工艺稳定、操作简单、效果较好而在早期得到了广泛的应用。但是,它同时也存在毒性大,容易诱发黄铜零件应力腐蚀开裂的弊端。因此,已经逐步被预绳银、预镀银替代,因为预浸银、预镀镣等都是成熟工艺参考文献1朱祖芳有色金属的耐腐蚀性及其应用M北京:化学工业出瞌社.19992铜及铜台盒相图谱M北京冶金工业出版牡.1983驻藕日期:2000.26罐式退火铜线变色的原因及改进发布时间:2008-5-5不少中小电线电缆厂采用罐式退火工艺,铜线表面常

31、发生变色、发黑,影响产品质量,需要分析解决。1、铜线表面发黑的原因某厂采用罐式退火工艺流程为:j升艮火谕至二:福H巴炉阚一研而检漏后开始升温,升温至150C左右,先抽真空,再充入保护气,然后继续升温至退火温度,保温13ho整个工艺过程加热时间达48h,出炉空冷4h,然后水冷。而夏天出炉冷却至产品表面温度50C以下出罐,则需耗时30h左右。在罐式退火工艺条件下,造成铜电线在罐内和出罐后表面变色、发黑的常见原因如表1所示。表1退火铜线表面变色、发黑的原因<DIValign=center>问题影响因素原因变色发黑操作者手或脏手套接触产品高于50C出罐装料碰触罐壁未按规程操作工艺退火制度不

32、合理规定抽气时间不足未洗炉环境潮湿结露烟尘浓度大SO2含量图设备真空泵故障真空泵油漏入罐内退火罐污染退火罐密封不严原材料铜中杂质含量大保护气体不纯铜线表面残留轧制油</DIV><DIValign=left>铜线退火后立即出现或经一段时间后出现表面变色、发黑的现象,可以认为是一种腐蚀过程。根据金属的腐蚀理论,金属腐蚀是金属表面或界面上进行的化学或电化学多相反应,使金属转入了氧化状态。由腐蚀过程的特点看,可把金属腐蚀分为化学腐蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀。铜线退火过程中出现的表面变色、发黑的现象,可以认为是化学腐蚀为始,继而发生电化学腐蚀。退火产品降温出罐后,其表面出现的腐蚀现

33、象以继续进行的电化学腐蚀为主。金属的腐蚀是十分复杂的过程。环境介质的组成、性质、温度、金属的表面状态、化学成分、组织结构、应力状态都可对腐蚀造成很大的影响。铜在空气中的氧化,常温下就可以进行,在铜表面生成一层很薄的氧化膜。在退火罐内,高温下最易引起铜化学腐蚀的原因是罐内含有一定浓度的氧,如罐内未抽净的空气、保护气中含有的氧气、冷却过程中罐内保护气压低于大气压时因密封不严而渗入的空气等。退火罐内的氧在450500C的条件下与铜发生如下反应:-.-.在式、式(2)中,氧化物的平衡氧压分别是10-12Pa和5X10-16Pa。为了验证退火罐内氧对铜线的腐蚀作用,我们在试验室中利用真空炉模拟实际的退火

34、工艺(但不通保护气)对紫铜试样进行试马结果如表2所示。表2真空度对铜线表面状态的影响真空度/Pa试样表面状态0.75表面光亮200表面发暗,无光泽从试验结果看,在真空度较低的情况下,退火罐内存在着明显的化学腐蚀作用。但在实际生产中发现,当严格控制退火罐内气氛的纯度(氧浓度很低)后,退火铜线出罐后若干时间(一般是几十分钟至几小时),铜线表面仍然出现变色、发黑的现象。这种现象主要是由残留在铜线表面的拉丝润滑油对铜线表面的腐蚀引起的。为了验证润滑油对铜线的腐蚀作用,在真空炉内模拟实际的退火工艺对表面涂覆拉丝滑油的紫铜试样进行了试验,结果如表3所示,从试验结果可见,润滑油的存在会引起铜线表面严重的腐蚀。表3轧制润滑油对铜线表面

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