如何对锻件钢铁材料部分进行酸蚀试验
2019-03-07 16:27:48
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酸蚀试验利用酸液对钢铁材料各部分侵蚀程度的不同，可清晰地显示钢铁的低倍组织及其缺陷。这种方法设备简单、操作方便，能清楚地显示钢铁材料中存在的各种缺陷，例如裂纹、夹杂、疏松、偏析以及气孔等。根据其分布以及缺陷存在的情况，可以判断钢材的冶金质量；通过推断缺陷的产生原因，可在工艺上采取切实可行的措施，以达到提高产品质量的目的。
酸蚀试样必须取自最易发生各种缺陷的部位。检验钢材表面缺陷（如淬火裂纹、磨削裂纹、淬火软点等）时，应选取钢材或锻件的外表面迸行酸蚀试验；检验钢材质量时，应在钢材的两端分别截取试样；在解剖钢锭及钢坯时，应选取一个纵向剖面和2-3个横截面试样（钢锭或钢坯的两端头，或上、中、下部位），此时钢中白点、偏析、皮下气泡、翻皮、疏松、残余缩孔、轴向晶间裂纹、折叠裂纹等缺陷可在横截面试样上清楚地显示出来，而钢中的锻造流线、应变线、带状组织等可在纵向试样上显示出来。在进行失效分析或缺陷分析时，除在缺陷处取样外，还应在有代表性的部位选取一个试样，以便与缺陷处进行比较。
酸蚀试样的取样可采用剪、锯、切等方法进行制备，取样时应避免变形、热影响以及裂纹等加工缺陷。加工后试样的表面粗糙度应不大于1.6，采用冷酸浸蚀法时不大于0.8,试面不得有油污和加工伤痕。
横向试样的厚度一般为20mm，试面应垂直于钢材（坯）的延伸方向。纵向试样的长度一般为边长或直径的1.5倍，试面一般应通过钢材（坯）的纵轴，试面最后一次的加工方向应垂直于钢材（坯）的延伸方向。钢板试面的尺寸一般长为250mm,宽为板厚。检验钢材表面缺陷应取钢材的毛面，即钢材表面无需进行任何机械加工，可直接置于酸液中进行腐蚀。
将酸蚀试样在粗砂纸上经磨平、清水冲洗、侵蚀、清水冲洗擦拭、吹干等操作后，试样表面就露出宏观组织，即可观察其表面。酸蚀试验分为热酸蚀试验和冷酸蚀试验。
1.热酸蚀试验
热酸蚀试样的腐蚀属于电化学腐蚀范畴。试样的化学成分不均匀，物理状态差异较大并存在其他各种缺陷时，会造成试样中存在许多不同的电极电位，组成许多微电池。微电池中电位较高的部位为阴极，电位较低的部位为阳极。阳极部位发生腐蚀，阴极部位不发生腐蚀。当酸液加热到一定温度时，这种电极反应会加速进行，加快了试样的腐蚀。
试验所需的设备包括除油槽、酸蚀槽、加热器、碱水槽、流水冲洗槽、电热吹风机。
试验操作程序：除油—酸蚀（加热）—中和（碱水槽）—冲洗—烘干。
首先将配制好的酸液放入酸蚀槽内，并在加热炉上加热。将已加工好的试样用塑料导线将其绑扎好，并将试样的腐蚀面向上置于酸蚀槽内，到达预定温度后开始计算浸蚀时间。经过预定的酸蚀时间后将试样从酸液中取出，放入碱液槽里进行中和处理，然后放入流动的清水中冲洗，并用电热风机吹干试面上的水溃。经过上述操作的试样即可用肉眼或放大镜进行检验，必要时可进行照相。为了锻件以后进行复査或作其他用途，可将试样放在干燥器中，或在试样表面涂上一层油脂，以防生锈。
2.冷酸蚀试验
冷酸蚀是直接用腐蚀剂在试样表面进行腐蚀，它对试样表面粗糙度的要求比热酸蚀高一些，一般要求达到0.8，因此特别适合不能切割的大型锻件和外形不能破坏的大型机器零件。冷酸蚀有浸蚀和擦蚀两种方法，腐蚀的时间以准确、清晰地显示钢的低倍组织及宏观缺陷组织为准。
