宏觀檢驗是用肉眼或不大于10倍的放大鏡下檢查模具鋼材表面或斷口,以確定模具鋼材組織缺陷及質(zhì)量的方法。宏觀檢驗分酸浸檢驗和斷口檢驗兩種。酸浸檢驗又分熱酸浸檢驗和冷酸浸檢驗。工廠多用熱酸浸檢驗,以便快速出結(jié)果。熱酸浸檢驗可以檢查模具鋼材中的偏析、疏松、枝晶、白點和發(fā)紋。斷口檢驗可以提供某些損壞的直觀證據(jù),非金屬夾雜物、內(nèi)裂、氣泡、縮孔及疏松也可利用斷口進行檢驗。
模具鋼材中常見的宏觀缺陷:
①偏析
形成原因:澆注凝固過程中,因選擇結(jié)晶和擴散作用引起某些元素的聚集,造成化學(xué)成分不均勻。根據(jù)分布的不同位置可分為錠型、中心和點狀偏析等。
宏觀特征:在酸浸試樣上,當(dāng)偏析是易蝕物質(zhì)或氣體夾聚集時,呈現(xiàn)顏色深暗、形狀不規(guī)則,略有凹陷、底部平坦并有很多密集微孔斑點。如為抗蝕元素聚集,則呈現(xiàn)顏色淺淡、形狀不規(guī)則、比較光滑的微凸斑點。
② 疏松
形成原因:模具鋼材在凝固過程中由于低熔點物質(zhì)后凝固收縮和放出氣體產(chǎn)生空隙,而在熱加工過程未能焊合。根據(jù)其分布,可分為中心疏松和一般疏松。
宏觀特征:在橫向熱浸酸面上,孔隙呈不規(guī)則的多邊形且底部尖窄的凹坑多出現(xiàn)在偏析斑點之內(nèi)。嚴重時,有連成海綿狀的趨勢。
③ 夾雜
⑴形成原因:外來金屬夾雜:在澆注過程中,金屬條、塊、片落入鋼錠模中或冶煉末期加入的鐵合金未熔化。
宏觀特征:在酸浸蝕片上,多呈邊緣清晰、顏色與周圍顯著不同的幾何形狀。
⑵形成原因:外來非金屬夾雜:在澆注過程中,沒有來得及浮出的熔渣或剝落到鋼液中的爐襯和澆注系統(tǒng)的內(nèi)壁的耐火材料。
宏觀特征:較大的非金屬夾雜物容易辨認,較小的在腐蝕后剝落,留下細小的圓形狀小孔。
⑶形成原因:翻皮:底澆注鋼錠的澆注過程中在表面上半凝固的薄膜卷入鋼液中。
宏觀特征:在酸浸蝕片上,顏色與周圍不同,形狀不規(guī)則的彎曲狹長條帶,周邊常有氧化物夾雜和氣孔存在在。
④ 翻孔
形成原因:鋼錠或鑄件澆注時,心部的液體由于后冷凝時體積收縮未能提到補充,在鑄錠頭部隊或鑄件中形成宏觀孔穴。
宏觀特征:在橫向酸浸試樣上縮孔位于中心部位,其周圍常是偏析、夾雜或縮松密集的地方。有時在浸蝕前就可看到洞穴或縫隙,浸蝕后孔穴部分變暗,呈不規(guī)則褶皺的孔洞。
⑤ 氣泡
形成原因:鋼錠澆注過程中所產(chǎn)生和放出的氣體造成的缺陷。
宏觀特征:在橫向酸浸試樣上,呈現(xiàn)與表面大致垂直的裂縫,附近略有氧化和脫碳現(xiàn)象。在表面以下的位置存在稱為皮下氣泡,較深的皮下氣泡稱為。在鍛軋過程中,這些未經(jīng)氧化也未經(jīng)焊合的氣孔被延伸成細管狀,橫截面上呈孤立的小。在橫截面上類似于排列規(guī)則的點狀偏析,但顏色較深者為內(nèi)部蜂窩氣泡。
⑥ 白點
形成原因:氫與組織應(yīng)力的作用,模具鋼材中的偏析和夾雜也有一定的影響,屬于裂紋的一種。
宏觀特征:在橫向熱酸浸試樣上,呈現(xiàn)細短裂縫。在縱向斷口上則為粗晶狀的銀亮白點。
⑦ 裂紋
⑴形成原因:軸心晶間裂紋:當(dāng)樹枝狀組織較嚴重時,大尺寸鋼坯沿樹枝狀組織主、枝干間產(chǎn)生裂紋。
宏觀特征:在橫向截面上,軸心位置出現(xiàn)沿晶間開裂,呈蛛網(wǎng)狀,嚴重時呈放射狀開裂。
⑵形成原因:內(nèi)裂:由于鍛軋工藝不當(dāng)而產(chǎn)生的開裂。
宏觀特征:——
⑧ 折疊
形成原因:模具鋼材或鋼錠的表面斑疤凹凸不平及的棱角,在鍛軋中疊附在鋼材上或由于孔型設(shè)計或操作不當(dāng)成耳子,在繼續(xù)軋制時疊合而成。
宏觀特征:在橫向熱酸浸試樣上,與模具鋼材的表面呈斜交的裂縫,附近有較嚴重的脫碳,縫內(nèi)常夾有氧化物鱗屑。