金屬材料的檢驗方法有哪些?
金屬材料屬于冶金產(chǎn)品,從事金屬材料生產(chǎn)、訂貨、運(yùn)輸、使用、保管和檢驗必須依據(jù)統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) —— 冶金產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。對從事金屬材料的工作人員必須掌握標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)內(nèi)容。
我國冶金產(chǎn)品使用的標(biāo)準(zhǔn)為國家標(biāo)準(zhǔn)(代號為國標(biāo)“GB”)、部標(biāo)(冶金工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)“YB”、一機(jī)部標(biāo)準(zhǔn)“JB”等)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)三級。
一、包裝檢驗
根據(jù)金屬材料的種類、形狀、尺寸、精度、防腐而定。
1、散裝:即無包裝、揩錠、塊(不怕腐蝕、不貴重)、大型鋼材(大型鋼、厚鋼板、鋼軌)、生鐵等。
2、成捆:指尺寸較小、腐蝕對使用影響不大,如中小型鋼、管鋼、線材、薄板等。
3、成箱(桶):指防腐蝕、小、薄產(chǎn)品,如馬口鐵、硅鋼片、鎂錠等。
4、成軸:指線、鋼絲繩、鋼絞線等。
對捆箱、軸包裝產(chǎn)品應(yīng)首先檢查包裝是否完整。
二、標(biāo)志檢驗
標(biāo)志是區(qū)別材料的材質(zhì)、規(guī)格的標(biāo)志,主要說明供方名稱、牌號、檢驗批號、規(guī)格、尺寸、級別、凈重等。標(biāo)志有;
1、涂色:在金屬材料的端面,端部涂上各種顏色的油漆,主要用于鋼材、生鐵、有色原料等。
2、打印:在金屬材料規(guī)定的部位(端面、端部)打鋼印或噴漆的方法,說明材料的牌號、規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)號等。主要用于中厚板、型材、有色材等。
3、掛牌:成捆、成箱、成軸等金屬材料在外面掛牌說明其牌號、尺寸、重量、標(biāo)準(zhǔn)號、供方等。
金屬材料的標(biāo)志檢驗時要認(rèn)真辨認(rèn),在運(yùn)輸、保管等過程中要妥善保護(hù)。
三、規(guī)格尺寸的檢驗
規(guī)格尺寸指金屬材料主要部位(長、寬、厚、直徑等)的公稱尺寸。
1、公稱尺寸(名義尺寸):是人們在生產(chǎn)中想得到的理想尺寸,但它與實(shí)際尺寸有一定差距。
2、尺寸偏差:實(shí)際尺寸與公稱尺寸之差值叫尺寸偏差。大于公稱尺寸叫正偏差,小于公稱尺寸叫負(fù)偏差。在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍之內(nèi)叫允許偏差,超過范圍叫尺寸超差,超差屬于不合格品。
3、精度等級:金屬材料的尺寸允許偏差規(guī)定了幾種范圍,并按尺寸允許偏差大 小不同劃為若干等級叫精度等級,精度等級分普通、較高、高級等。
4、交貨長度(寬度):是金屬材料交貨主要尺寸,指金屬材料交貨時應(yīng)具有的長(寬)度規(guī)格。
5、通常長度(不定尺長度):對長度不作一定的規(guī)定,但必須在一個規(guī)定的長度范圍內(nèi)(按品種不同,長度不一樣,根據(jù)部、廠定)。
6、短尺(窄尺):長度小于規(guī)定的通常長度尺寸的下限,但不小于規(guī)定的最小允許長度。對一些金屬材料,按規(guī)定可交一部分 " 短尺 " .
7、定尺長度:所交金屬材料長度必須具有需方在訂貨合同中指定的長度(一般正偏差)。
8、倍尺長度:所交金屬材料長度必須為需方在訂貨合同中指定長度的整數(shù)倍(加鋸口、正偏差)。
規(guī)格尺寸的檢驗要注意測量材料部位和選用適當(dāng)?shù)臏y量工具。
四、數(shù)量的檢驗
金屬材料的數(shù)量,一般是指重量(除個別例墊板、魚尾板以件數(shù)計),數(shù)量檢驗方法有:
1、按實(shí)際重量計量:按實(shí)際重量計量的金屬材料一般應(yīng)全部過磅檢驗。對有牢固包裝(如箱、合、桶等),在包裝上均注明毛重、凈重和皮重。如薄鋼板、硅鋼片、鐵合金可進(jìn)行抽檢數(shù)量不少于一批的 5% ,如抽檢重量與標(biāo)記重量出入很大,則須全部開箱稱重。
2、按理論換算計量:以材料的公稱尺寸(實(shí)際尺寸)和比重計算得到的重量,對那些定尺的型板等材都可按理論換算,但在換算時要注意換算公式和材料的實(shí)際比重。
五、表面質(zhì)量檢驗
表面質(zhì)量檢驗主要是對材料、外觀、形狀、表面缺陷的檢驗,主要有:
1、橢圓度:圓形截面的金屬材料,在同一截面上各方向直徑不等的現(xiàn)象。橢圓度用同一截面上最大與最小的直徑差表示,對不同用途材料標(biāo)準(zhǔn)不同。
2、彎曲、彎曲度:彎曲就是軋制材料。在長度或?qū)挾确较虿黄街薄⒊是€形狀的總稱。如果把它們的不平程度用數(shù)字表示出來,就叫彎曲度。
3、扭轉(zhuǎn):條形軋制材料沿縱軸扭成螺旋狀。
4、鐮刀彎(側(cè)面彎):指金屬板,帶及接近矩形截面的形材沿長度(窄面一側(cè))的彎曲,一面呈凹入曲線,另一面對面呈凸出曲線,稱為 " 鐮刀彎 " .以凹入高度表示。
5、瓢曲度:指在板或帶的長度及寬度方向同時出現(xiàn)高低起伏的波浪現(xiàn)象,形成瓢曲形,叫瓢曲度。表示瓢曲程度的數(shù)值叫瓢曲度。
6、表面裂紋:指金屬物體表層的裂紋。
7、耳子:由于軋輥配合不當(dāng)?shù)仍颍霈F(xiàn)的沿軋制方向延伸的突起,叫作耳子。
8、括傷:指材料表面呈直線或弧形溝痕通常可以看到溝底。
9、結(jié)疤:指不均勻分布在金屬材料表面呈舌狀,指甲狀或魚鱗狀的薄片。
10、粘結(jié):金屬板、箔、帶在迭軋退火時產(chǎn)生的層與層間點(diǎn)、線、面的相互粘連。經(jīng)掀開后表面留有粘結(jié)痕跡,叫粘結(jié)。
11、氧化鐵皮:氧化鐵皮是指材料在加熱、軋制和冷卻過程中,在表面生成的金屬氧化物。
12、折疊:是金屬在熱軋過程中(或鍛造)形成的一種表面缺陷,表面互相折合的雙金屬層,呈直線或曲線狀重合。
13、麻點(diǎn):指金屬材料表面凹凸不平的粗糙面。
14、皮下氣泡:金屬材料的表面呈現(xiàn)無規(guī)律分布大小不等、形狀不同、周圍圓滑的小凸起、破裂的凸泡呈雞爪形裂口或舌狀結(jié)疤,叫作氣泡。
表面缺陷產(chǎn)生的原因主要上由于生產(chǎn)、運(yùn)輸、裝卸、保管等操作不當(dāng)。根據(jù)對使用的影響不同,有的缺陷是根本不允許超過限度。有些缺陷雖然不存在,但不允許超過限度;各種表面缺陷是否允許存在,或者允許存在程度,在的關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中均的明確規(guī)定。
六、內(nèi)部質(zhì)量檢驗的保證條件
金屬材料內(nèi)部質(zhì)量的檢驗依據(jù)是根據(jù)材質(zhì)適應(yīng)不同的要求,保證條件亦不同,在出廠和驗收時必須按保證條件進(jìn)行檢驗,并符合要求,保證條件分;
1、基本保證條件:對材料質(zhì)量最低要求,無論是否提出,都得保證,如化學(xué)成份,基本機(jī)械性能等。
2、附加保證條件:指根據(jù)需方在訂貨合同中注明要求,才進(jìn)行檢驗,并保證檢驗結(jié)果符合規(guī)定的項目。
3、協(xié)議保證條件:供需雙方協(xié)商并在訂貨合同中加以保證的項目。
4、參改條件:雙方協(xié)商進(jìn)行檢驗項目,但僅作參考條件,不作考核。
金屬材料內(nèi)部質(zhì)量檢驗主要有機(jī)械性能、物理性能、化學(xué)性能、工藝性能、化學(xué)成分和內(nèi)部組織檢驗。機(jī)械性能、工藝性能第一部分已介紹,這里只對化學(xué)成分和內(nèi)部組織的檢驗方法的原理及簡單過程做概括介紹。
七、化學(xué)成分檢驗
化學(xué)成分是決定金屬材料性能和質(zhì)量的主要因素。因此,標(biāo)準(zhǔn)中對絕大多數(shù)金屬材料規(guī)定了必須保證的化學(xué)成分,有的甚至作為主要的質(zhì)量、品種指標(biāo)。化學(xué)成分可以通過化學(xué)的、物理的多種方法來分析鑒定,目前應(yīng)用最廣的是化學(xué)分析法和光譜分析法,此外,設(shè)備簡單、鑒定速度快的火花鑒定法,也是對鋼鐵成分鑒定的一種實(shí)用的簡易方法。
1、化學(xué)分析法:根據(jù)化學(xué)反應(yīng)來確定金屬的組成成分,這種方法統(tǒng)稱為化學(xué)分析法。化學(xué)分析法分為定性分析和定量分析兩種。通過定性分析,可以鑒定出材料含有哪些元素,但不能確定它們的含量;定量分析,是用來準(zhǔn)確測定各種元素的含量。實(shí)際生產(chǎn)中主要采用定量分析。定量分析的方法為重量分析法和容量分析法。
重量分析法:采用適當(dāng)?shù)姆蛛x手段,使金屬中被測定元素與其它成分分離,然后用稱重法來測元素含量。
容量分析法:用標(biāo)準(zhǔn)溶液(已知濃度的溶液)與金屬中被測元素完全反應(yīng),然后根據(jù)所消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積計算出被測定元素的含量。2、光譜分析法:各種元素在高溫、高能量的激發(fā)下都能產(chǎn)生自己特有的光譜,根據(jù)元素被激發(fā)后所產(chǎn)生的特征光譜來確定金屬的化學(xué)成分及大致含量的方法,稱光譜分析法。通常借助于電弧,電火花,激光等外界能源激發(fā)試樣,使被測元素發(fā)出特征光譜。經(jīng)分光后與化學(xué)元素光譜表對照,做出分析。
3、火花鑒別法:主要用于鋼鐵,在砂輪磨削下由于摩擦,高溫作用,各種元素、微粒氧化時產(chǎn)生的火花數(shù)量、形狀、分叉、顏色等不同,來鑒別材料化學(xué)成分(組成元素)及大致含量的一種方法。
八、內(nèi)部質(zhì)量檢驗常見的內(nèi)部組織缺陷有:
1、疏松:鑄鐵或鑄件在凝固過程中,由于諸晶枝之間的區(qū)域內(nèi)的熔體最后凝固而收縮以及放出氣體,導(dǎo)致產(chǎn)生許多細(xì)小孔隙和氣體而造成的不致密性。
2、夾渣:被固態(tài)金屬基體所包圍著的雜質(zhì)相或異物顆粒。
3、偏析:合金金屬內(nèi)各個區(qū)域化學(xué)成分的不均勻分布。
4、脫碳:鋼及鐵基合金的材料或制件的表層內(nèi)的碳全部或部分失掉的現(xiàn)象。
另外,汽泡、裂紋、分層、白點(diǎn)等也是常見的內(nèi)部組織缺陷,對內(nèi)部組織(晶粒、組織)及內(nèi)部組織缺陷的檢驗辦法常用有:
a.宏觀檢驗:利用肉眼或 10 倍以下的低倍放大鏡觀察金屬材料內(nèi)部組織及缺陷的檢驗。常用的方法有斷口檢驗、低倍檢驗、塔形車削發(fā)紋檢驗及硫印試驗等。
主要檢驗氣泡、夾渣、分層、裂紋晶粒粗大、白點(diǎn)、偏析、疏松等。
b、顯微檢驗:顯微檢驗又叫作高倍檢驗,是將制備好的試樣,按規(guī)定的放大倍在相顯微鏡下進(jìn)行觀察測定,以檢驗金屬材料的組織及缺陷的檢驗方法。一般檢驗夾雜物、晶粒度、脫碳層深度、晶間腐蝕等。
c、無損檢驗:無損檢驗有磁力探傷、螢光探傷和著色探傷。磁力探傷用于檢驗鋼鐵等鐵磁性材料接近表面裂紋、夾雜、白點(diǎn)、折疊、縮孔、結(jié)疤等。螢光探傷和著色探傷用于無磁性材料如有色金屬、不銹鋼、耐熱合金的表面細(xì)小裂紋及松孔的檢驗。
d、超聲波檢驗:又叫超聲波探傷。利用超聲波在同一均勻介質(zhì)中作直線性傳播。但在不同兩種物質(zhì)的界面上,便會出現(xiàn)部分或全部的反射。因此,當(dāng)超聲波迂到材料內(nèi)部有氣孔、裂紋、縮孔、夾雜時,則在金屬的交界面上發(fā)生反射,異質(zhì)界面愈大反射能力愈強(qiáng),反之愈弱。這樣,內(nèi)部缺陷的部位及大小就可以通過探傷儀螢光屏的波形反映出來。常用的超聲波探傷有 X 光和射線探傷。
(end)
國外鋼中非金屬夾雜物檢驗標(biāo)準(zhǔn)解析(DIN 50602 & GB/T10561)
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