高溫合金試驗(yàn)方法 縱向低倍組織及缺陷酸浸檢驗(yàn)
1 范圍
GB/T 14999 的本部分規(guī)定了高溫合金縱向低倍組織常見缺陷和不均勻組織的類型及特征、試樣
的截取與制備、檢驗(yàn)與評定、結(jié)果表示方法、檢驗(yàn)報(bào)告等。
本部分適用于高溫合金鑄健、熔檢料、鍛(軋)坯或件的縱向低倍組織及缺陸的檢驗(yàn)。其他產(chǎn)品可參照執(zhí)行。
2 規(guī)范性引用文件
下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注目期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其版本(包括所有的修改單)適用于本文件，
GB/T 6394 金屬平均晶粒度測定法
3 常見缺陷和不均勻組織的類型及特征
下列常見缺陸和不均勻組織的類型及特征的描述適用于本文件。
3. 1外來夾渣 slag inclusion
在冶煉和澆注過程中淚人合金中的渣子或耐火材料等外來材料形成的缺陷，
3.2異金屬夾雜nonmetallic inclusion
在冶煉和澆注過程中，合金料未完全熔化或混人異金屬而形成的缺陷。在酸浸試片上顏色與基體組織不同，無一定形狀。有的與基體組織有明顯界限，有的界限不清。
3.3殘余縮孔residual shrinkage
由于合金鑄鏈切頭量不足，使部分縮孔殘留到料坯上而形成的缺陷，在含金低倍酸浸橫向試片的中心部位呈不規(guī)則的空洞或裂紋;縱向試片上呈縮管狀;縱向斷口上，相應(yīng)于縮孔殘余部位出現(xiàn)分層。在其上或附近常伴有嚴(yán)重的疏松、夾雜物(夾渣〉和成分偏析。
3.4疏松shrinkage
由于合金液補(bǔ)縮不充分而形成的組織不致密的缺陷。在合金低倍酸浸橫向試片的中心部位呈暗黑色小點(diǎn)和細(xì)小孔隙s 縱向斷口呈層狀、纖維狀。在疏松處聚集著較多的氣體和夾雜物。
3.5內(nèi)部氣泡internal air hole, ir山rnal bubbles
由于電渣重熔過程中存在大量氣體引起的。在合金鑄鍵的橫向低倍試片上氣泡呈固孔洞，縱向低倍試片上呈紡錘形孔洞，有時呈長短不等的蠶形溝槽，多出現(xiàn)在電渣鏈的底部;在鍛、軋件橫向低倍試片上呈成群不規(guī)則短小"s"形細(xì)裂紋;在較高放大倍數(shù)下觀察，為無夾雜物的裂紋。
3.6裂紋crack
常見的裂紋有：
a) 由于冶煉和提注工藝控制不當(dāng)，致使合金鑄鍵內(nèi)部夾雜物較多、偏析嚴(yán)重。在熱加工時，往往在這些部位產(chǎn)生裂紋如:裂紋處聚集大量鏈狀夾雜物和碳化物偏析，一般還伴有細(xì)晶帶。
b) 由熱加工溫度偏低引起的裂紋。尤其在沖孔、擴(kuò)孔、模壓、軋制、模鍛等工藝中，如：穿晶或沿晶裂紋。
c) 由熱加工溫度偏高或加熱保溫時間過長，晶界發(fā)生氧化或局部熔化，使合金的理性急劇下降，
造成加工裂紋。如=網(wǎng)狀裂紋、中心十字裂紋。
d) 由于變形量過大，錘擊偏繭，變形速度太快引起的裂紋。如=十字形裂俠、開花裂、局部裂紋、開裂縫隙、中心鍛造裂紋。
由于裝爐溫度過商、升降溫速度過快導(dǎo)致炸裂或由于砂輪切割時局部過熱而引起的裂紋。如:
花瓣?duì)盍鸭y、網(wǎng)狀聚集裂紋等。
3.7 過燒over heated
合金在過高溫度加熱，致使晶界發(fā)生氧化和局部熔化而形成的缺陷。表面低倍試片上可見龜裂和嚴(yán)重分層。
3.8分層stratification
在縱向斷口的檢驗(yàn)面上，有縱向條紋組織，但沒有金屬粒狀的結(jié)構(gòu)和己失去金屬光澤，而且破壞了金屬連續(xù)性，一般呈灰白、被黃或棕黑色。
常見的三種分層為；
a) 由二次縮管及外來夾渣造成的中心分層;
b) 由氣孔及注鍵過程中的冷流造成的皮下分層，元規(guī)則性分布，但缺陷總是從表面一側(cè)逐漸往
中心延伸;
c) 由二次氧化產(chǎn)生的細(xì)小鏈狀夾雜物造成的小分層，位于材料的斷裂面上。
3.9碳化物聚積carbides accumuJation
一種枝晶間偏析。在酸浸縱向低倍試片上呈現(xiàn)沿加工方向分布的暗色條帶;橫向酸浸低倍試片上
呈比基體稍暗的區(qū)域，可見曲線狀或成群黑色短小的線條。
3. 10點(diǎn)狀偏析 spot form segatilon
一般為碳化物和第二相的聚集區(qū)。在酸浸橫向低倍試片上呈探灰色或黑色的不同大小斑點(diǎn)，較基體易受腐蝕而凹入基體;在縱向低倍試片上沿加工方向分布，呈條帶狀，嚴(yán)重時可形成細(xì)小裂紋。
3. 11晴斑freckle
含金經(jīng)腐蝕后呈暗色的區(qū)域，是碳化物、碳氧化物、Laves 相、μ 相和其他金屬問化合物聚集元素而形成的正偏析。
3. 12自斑 white spots
碳化物及碳化物形成元素或強(qiáng)化元素減少而形成的負(fù)偏析。在酸涯試片上呈淺色的區(qū)域。
3. 13樹枝狀組織dendritic stroctore
合金綻中樹枝晶未完全被碎而殘留的鑄態(tài)組織。在縱向、橫向酸浸低倍試片上呈類似樹枝狀，高倍檢驗(yàn)可見枝晶間有大塊的一次γF相和少量γ+γr 共晶組織。
3. 14雙重晶粒組織abnormal grains strocture
熱加工時，由于變形量和變形溫度控制不當(dāng)造成的晶粒組織不均勻，其中細(xì)品和粗晶的晶粒度級差不小于3 級。常見有孤立大晶粒、局部大晶粒區(qū)、租晶或細(xì)晶帶等。
4 試樣的截取與制備
4. 1 試樣的狀態(tài)、截取部位和數(shù)量應(yīng)在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或相應(yīng)的技術(shù)條件中規(guī)定。
4.2 切取試樣時應(yīng)采用不改變材料組織結(jié)構(gòu)的方法，受檢面應(yīng)注意去除加工方法(如切割熱、沖床或鋸床壓皺、錘擊剁斷等)的影響。允許從表面質(zhì)量或尺寸不合格的產(chǎn)品上取樣。
4.3 經(jīng)機(jī)加工或磨光后，試樣檢驗(yàn)面的粗糙度Ra 應(yīng)不大于3.2μmo
4.4 如產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或?qū)Ｓ玫募夹g(shù)文件中沒有規(guī)定，推薦使用的腐蝕劑、腐蝕條件和方法見表1 。
 
5 檢驗(yàn)與評定
5. 1 檢驗(yàn)方法
以目視或使用10 倍以下的放大鏡進(jìn)行觀察曰
5.2 合金鑄鍵的評定方法
合金鑄鍵一般檢驗(yàn)合金鑄鍵組織，以及裂紋、縮孔、夾渣、氣泡等缺陷，只判定低倍組織及缺陷的類別，不要求評定級別回典型圖片參見附錄A
5.3 蠕栓料、鍛〈軋)坯或件的評定方法
5.3. 1 變形高溫合金宏觀平均晶粒度
5.3. 1. 1 截點(diǎn)法
按照GBjT 6394 標(biāo)準(zhǔn)對宏觀平均晶粒度級別數(shù)Gm 進(jìn)行評定，或選用適用的方法分別測定表2 中與宏觀平均晶粒度級別數(shù)Gm 對應(yīng)的測量參數(shù)，對照M-O~M-14 十五個級別進(jìn)行評定。
 
5.3. 1. 2 比較法
按圖B. 1.的M-12~M-4 九個級別的標(biāo)準(zhǔn)評級圖進(jìn)行宏觀平均晶粒度的評級，選擇晶粒尺寸與標(biāo)
準(zhǔn)圖片最接近的級別致，記錄評定結(jié)果。使用比較法測定的結(jié)果一般存在土1 級的偏差。
5.3.2 粗晶條帶組織
粗晶條帶組織接圖B. 2 兩類四級標(biāo)準(zhǔn)評級圖進(jìn)行評級，其中: a) 類為中心粗晶帶;b) 為邊緣粗品帶。各級粗晶區(qū)域占檢驗(yàn)截面面積的百分?jǐn)?shù)范圍: 1 級為10%~15%;2 級為>15% ~20%; 3 級為>20%~25%; 4 級為>25% 。
5.3.3 細(xì)晶條帶組織
細(xì)晶條帶組織接圖B.3 標(biāo)準(zhǔn)評紐圖進(jìn)行評級。當(dāng)其輕重程度介于相鄰兩級之間時，允許評半級，
5.3.4 一次碳化物條帶組織
一次碳化物條帶組織按圖B.4 標(biāo)準(zhǔn)評級圖進(jìn)行評級。當(dāng)其輕重程度介于相鄰兩級之間時，允許評半級。