فحص التركيب الكيميائي
بشكل عام، لا يتم فحص التركيب الكيميائي للمطروقات. يعتمد التركيب الكيميائي على تحليل العينات المأخوذة قبل الفرن أثناء الصهر. ومع ذلك، بالنسبة للمطروقات المهمة أو المشبوهة، يمكن قطع بعض الرقائق من المطروقات ويمكن استخدام التحليل الكيميائي أو طرق التحليل الطيفي لاختبار التركيب الكيميائي.
فحص الحجم والشكل
مظهر التفتيش البصري
هذه طريقة شائعة الاستخدام للفحص بين العمليات. استخدم العين المجردة لملاحظة ما إذا كانت هناك طيات أو شقوق أو كدمات أو ندبات أو احتراق سطحي أو عيوب أخرى على سطح الحدادة. يتم إخفاء العيوب العميقة على سطح المطروقات، والتي غالبا ما يتم ملاحظتها بعد المعالجة الحرارية والتنظيف.
يشمل فحص قياس الأبعاد
أبعاد الطول والعرض والارتفاع، والتفاوتات الهندسية، وعدم المحاذاة، وما إلى ذلك. يتم فحص أبعاد المطروقات بانتظام، وتنقسم الأدوات المستخدمة للقياس إلى أدوات عامة وخاصة. تشمل أدوات القياس الشائعة الفرجار، والفرجار، والفرجار الورني، وما إلى ذلك. عندما يكون حجم الإنتاج كبيرًا، يجب استخدام أدوات خاصة، مثل أجهزة القياس المفاجئة، ومقاييس التوصيل، والقوالب، والتركيبات الخاصة، وما إلى ذلك. ويمكن أيضًا التحكم في أدوات الفحص وتحليلها بواسطة أجهزة الكمبيوتر يمكن استخدامها، أو يمكن استخدام المقارنات البصرية وأجهزة العرض الضوئية لعمليات فحص الأبعاد ذات الصلة.
فحص هيكل القالب
قبل وضع قالب التشكيل النهائي وغرفة قالب التشكيل المسبق للقالب الجديد (أو بعد التجديد) في مرحلة الإنتاج، يجب صب عينات الرصاص أو مصبوبات الملح المعدنية المختلطة للتحقق من شكل العينة وحالة الوميض وما إلى ذلك، و الحكم على ما إذا كان تصميم تجويف القالب معقولًا. يجب فحص الدفعة الأولى من المطروقات بعد التخليل للتأكد من الامتلاء والطي لتحديد مدى صحة تصميم شرائح قالب الحدادة، والشفاه، والأضلاع، وما إلى ذلك. بالإضافة إلى ذلك، يجب أيضًا فحص جودة التشذيب للمطروقات لتحديد مشاكل التشذيب تصميم القالب أو التثبيت.
اختبار الخصائص الميكانيكية
يجب قطع عينات الخصائص الميكانيكية من المطروقات المأخوذة من نفس فرن الصهر وفرن المعالجة الحرارية. يتم تنفيذ قطع العينات، وشكل العينة وحجمها، وطرق الفحص وفقًا للمعايير الوطنية.
اختبار الصلابة:يستخدم هذا بشكل شائع في الإنتاج وأبسط طريقة للحكم على الخواص الميكانيكية للمطروقات. الغرض من اختبار الصلابة هو ضمان أداء القطع الطبيعي أثناء تصنيع المطروقات؛ لتحديد إزالة الكربنة من سطح الحدادة وفهم عدم استواء البنية الداخلية للتزوير. يتم إجراء اختبار الصلابة بشكل عام بعد معالجة الحدادة بالحرارة. يمكن استخدام صلابة برينل أو صلابة روكويل. اختبار صلابة، الخ.
اختبار الشد:تحديد حد العائد σs، حد القوة σ، الاستطالة δ والانكماش المقطعي ψ تحت توتر ثابت أحادي الاتجاه.
اختبار التأثير: تستخدم لاختبار صلابة المواد أو المطروقات. الأجزاء التي تخضع لأحمال الصدمات وأحمال الاهتزاز أثناء التشغيل، أو التي تعمل في درجات حرارة عالية وسرعات عالية، مثل أقراص التوربينات وشفرات التوربينات وما إلى ذلك، تتطلب عمومًا اختبار التأثير.
اختبارات أخرى:بالنسبة لبعض المطروقات المهمة أو الكبيرة، أو المطروقات التي تعمل في ظل ظروف خاصة، يجب إجراء اختبارات مثل التعب، والانحناء، والالتواء، والزحف بدرجة الحرارة العالية والقوة الدائمة حسب الحاجة.
فحص الكشف عن العيوب السطحية
فحص الجسيمات المغناطيسية: يمكنه اكتشاف العيوب البسيطة على سطح المطروقات، مثل الشقوق والطيات والشوائب وما إلى ذلك. ولا يمكن استخدامه إلا للمواد المغناطيسية المغناطيسية، ويجب أن يكون سطح الحدادة مسطحًا وناعمًا.
مبدأ فحص الجسيمات المغناطيسية هو: ضع الحدادة بين قطبين مغناطيسيين، ويجب أن تمر خطوط القوة المغناطيسية من خلاله بالتساوي. إذا كانت هناك شقوق، مسام، شوائب غير مغناطيسية، وما إلى ذلك في تزوير، فإن خطوط القوة المغناطيسية ستتجاوز هذه العيوب وتنحني. إذا كان العيب على السطح، فإن خطوط المجال المغناطيسي سوف تتسرب إلى الهواء، وتتجاوز العيب، وتعود إلى الحدادة. تنتج ظاهرة التسرب المغناطيسي هذه قطبًا مغناطيسيًا محليًا في موقع تسرب التدفق المغناطيسي. عند إزالة القطب المغناطيسي الخارجي، يبقى القطب المغناطيسي المحلي لفترة طويلة. إذا تم رش المسحوق المغناطيسي على سطح الحدادة، فسوف ينجذب المسحوق المغناطيسي إلى تسرب التدفق المغناطيسي ويتراكم في آثار مماثلة في الحجم والشكل للعيوب.
التفتيش مضان: يستخدم لفحص العيوب السطحية للمطروقات المعدنية غير المغناطيسية. المبدأ هو استخدام سائل الفلورسنت لاختراق شقوق الحدادة، وبمساعدة عامل العرض، تحت إشعاع الأشعة فوق البنفسجية، ستصدر عيوب الحدادة مضانًا واضحًا. يمكنها عرض الشقوق السطحية التي يقل عرضها عن 0.005 مم والتي تكون غير مرئية بالعين المجردة، وهي مناسبة لمختلف المواد المعدنية والمطروقات ذات الأحجام المختلفة.
التفتيش بالموجات فوق الصوتية
يمكن للفحص بالموجات فوق الصوتية اكتشاف العيوب العيانية داخل المطروقات بسرعة ودقة، مثل الشقوق، والشوائب، وتجويفات الانكماش، والبقع البيضاء، وشكل الفقاعات وموقعها وحجمها. ومع ذلك، من الصعب الحكم على طبيعة العيوب، ويجب الاستدلال عليها باستخدام عينات الفحص القياسية أو الخبرة المتراكمة.
مبدأ الفحص بالموجات فوق الصوتية هو تحويل الطاقة الكهربائية إلى موجات فوق صوتية نبضية عالية التردد من خلال محول الكوارتز وحقنها في الجزء الداخلي من الحدادة. نظرًا لأن الموجات فوق الصوتية لا يمكنها اختراق واجهة الغاز الصلب، فعندما تواجه الموجات فوق الصوتية عيوبًا داخلية، فسوف تنعكس مرة أخرى. إذا لم تواجه الموجات فوق الصوتية أي عيوب، فلن تنعكس مرة أخرى حتى تصل إلى الجزء السفلي من الحدادة. يتم استقبال إشارة النبض بالموجات فوق الصوتية المنعكسة بواسطة كاشف الخلل، ويتم إرسالها إلى شاشة الفلورسنت الخاصة بمرسمة الذبذبات من خلال التحويل والتضخيم والكشف، ويتم عرضها في شكل السعة، كما هو موضح في الشكل.
عندما تدخل الموجات فوق الصوتية لأول مرة إلى سطح الحدادة، ستظهر ذروة الموجة الأولية A. عندما تواجه الموجات فوق الصوتية عيبًا بالداخل، ستظهر ذروة الخلل B. عندما تنعكس الموجات فوق الصوتية من السطح السفلي، ستظهر ذروة الموجة السفلية C. ولذلك، عند تحريك المسبار للكشف، إذا لم تكن هناك عيوب داخل الحدادة، فلن يكون هناك سوى الموجة الأولية والموجة السفلية على شاشة الفلورسنت. بمجرد أن تواجه الموجة فوق الصوتية عيبًا، ستظهر موجة عيب بين الموجة الأولية والموجة السفلية. وفقا للمسافة بين موجة الخلل، والموجة الأولية والموجة السفلية، يمكن تحديد الموقع النسبي للخلل. سيظهر حجم ذروة العيب حجم الخلل.
فحص الأنسجة منخفضة التكبير
يتم ملاحظة البنية الكلية لسطح الحدادة أو المقطع العرضي بالعين المجردة أو بمساعدة عدسة مكبرة منخفضة الطاقة.
فحص النقش الحمضي:هذا هو استخدام الحمض لعرض البنية الكلية. يمكنه فحص خطوط التدفق، والفصل، وتجويفات الانكماش، والفراغات، والبقع البيضاء، والشوائب، والشقوق، وما إلى ذلك من المطروقات.
بالنسبة للمطروقات الصغيرة والمتوسطة الحجم، يتم أخذ عينات عرضية بشكل عام للتحقق من جودة القسم بأكمله؛ ويمكن أخذ عينات طولية للتحقق من العيوب مثل التوزيع الانسيابي والشوائب غير المعدنية؛ إذا كان سيتم اختبار الشقوق السطحية والبقع الناعمة للتبريد، فيجب الاحتفاظ بالسطح الخارجي للمطروقات. إجراء فحص النقش الحمضي؛ يجب فحص المطروقات الكبيرة بشكل غير مدمر. يمكنك استخدام الأسمنت كجدار احتياطي لتشكيل تجمع حمضي على سطح منطقة الزاوية للمطرقة، ومن ثم إجراء فحص النقش الحمضي.
تنقسم طرق النقش بالحمض إلى النقش بالحمض الساخن والحفر بالحمض البارد. النقش بالحمض الساخن مناسب للمطروقات الصغيرة والمتوسطة الحجم. تستخدم المطروقات الفولاذية بشكل عام 1: 1 محلول مائي من حمض الهيدروكلوريك الصناعي المركز، ودرجة حرارة العمل هي 65 ~ 80 درجة، ووقت النقش هو 10 ~ 30 دقيقة. يستخدم النقش بالحمض البارد في الغالب للمطروقات الكبيرة. استخدم خيوط قطنية مغموسة في عامل النقش الحمضي البارد لمسح سطح المطروقات حتى يتم الكشف عن البنية الكلية. بالنسبة للمطروقات الفولاذية العامة، يكون عامل النقش بالحمض البارد عبارة عن محلول مائي من حمض النيتريك بنسبة 5% إلى 10%، أو محلول مائي من كبريتات الحديديك بنسبة 10% إلى 20%؛ بالنسبة للفولاذ المقاوم للصدأ، وسبائك الفولاذ عالية الكروم، وسبائك الفولاذ عالية الكروم والنيكل، يمكن استخدام جزء واحد من حمض النيتريك وجزئين من حمض الهيدروكلوريك، وهو حمض مختلط (أكوا ريجيا).
فحص الكسر:يمكن فحص العيوب في المطروقات الناتجة عن مشاكل المواد الخام أو المعالجة الحرارية للتسخين والتزوير والتبريد. مثل الكسور على شكل النفثالين، والكسور على شكل حجر، والهياكل ذات الطبقات، والبقع البيضاء، والشقوق الداخلية، والشوائب غير المعدنية، وما إلى ذلك. كسر الهيكل الصفائحي ممل وله مظهر ذو طبقات خشبية، والذي يحدث بشكل رئيسي بسبب العيوب في المواد الخام، وغالبًا ما يكون على محور الفولاذ، ولا يظهر إلا بعد الدرفلة على الساخن والتبريد.
فحص طباعة الكبريت:يستخدم هذا وظيفة ورق التصوير الفوتوغرافي والكبريتيدات للتحقق من شوائب الكبريتيد وتوزيعها في المطروقات. ويمكنه أيضًا تحديد توزيع العناصر الأخرى في الفولاذ بشكل غير مباشر. يتم إجراء فحص طباعة الكبريت فقط عندما يكون محتوى الكبريت في المواد الخام مرتفعًا جدًا أو يكون فصل الكبريتيد خطيرًا.
فحص الهيكل المعدني عالي التكبير
يهدف هذا إلى ملاحظة التركيب المعدني والعيوب المجهرية المختلفة لتزوير العينات المقطعة تحت المجهر الضوئي، وإظهار الفصل وتوزيع بعض المركبات، وتقييم حجم الحبوب والشوائب غير المعدنية. يساعد الفحص المجهري على فهم العلاقة بين البنية المجهرية وخصائص الحدادة.
يرتبط موقع واتجاه قطع العينة بالغرض من الفحص: لاختبار الهيكل المعدني، والشوائب، واستطالة أو كسر هيكل الشريط، يمكن قطع العينات الطولية؛ لاختبار إزالة الكربنة، والطي، والإفراط في الحرق، وصلابة السطح، والنفاذية. لتحديد عمق طبقة الكربون، وما إلى ذلك، ينبغي قطع العينات العرضية؛ لاختبار حجم الحبوب، يمكن قطع العينات وفقا للوائح. يُنصح باستخدام طرق القطع الميكانيكية مثل النشر والتخطيط لقطع العينات، والعمل بما يتفق بدقة مع متطلبات إعداد العينات المعدنية، بحيث يمكن لجزء المراقبة من العينة الحفاظ على حالته التنظيمية الأصلية.
فحص الإجهاد المتبقي
إذا كان هناك إجهاد متبقي مفرط داخل عملية الحدادة، أثناء المعالجة، فإن الضغط المتبقي سيكون غير متوازن، مما يتسبب في تشوه الجزء والتأثير على التجميع؛ أثناء استخدام الجزء، فإن تراكب الضغط المتبقي وضغط العمل سيؤدي أيضًا إلى فشل الجزء، أو حتى إتلاف الجهاز بأكمله. ولذلك، فإن بعض المطروقات الهامة (مثل المطروقات للطيران والفضاء والصناعة العسكرية ومحطات الطاقة) لديها لوائح صارمة بشأن الإجهاد المتبقي في الظروف الفنية. تشمل طرق قياس الإجهاد المتبقي طريقة الأشعة السينية وطريقة الثقب وطريقة القطع الدائري.
