[發(fā)明專利]用于精密鑄鋼件裂紋敏感性測試的方法及其測試模型

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310029899.5
• 申請日: 2013-01-25
• 公開（公告）號: CN103091335A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設計）人: 張紅霞;楊體升;吳建剛
• 申請（專利權）人: 湖北汽車工業(yè)學院
• 主分類號: G01N21/91
• 分類號: G01N21/91
• 代理公司: 深圳市嘉宏博知識產(chǎn)權代理事務所 44273
• 代理人: 楊敏

技術領域

本發(fā)明屬于金屬鑄造技術領域，涉及用于熔模鑄造件裂紋敏感性測試的方法，尤其涉及用于精密鑄造鑄鋼件裂紋敏感性測試的方法及其測試模型。

背景技術

裂紋是鑄件制造過程中的典型缺陷之一，尤其在精密鑄造的高強度薄壁鑄鋼件中更容易發(fā)生。隨著熔模鑄造的發(fā)展，復雜件、薄壁件、桿狀件等極端件越來越多，熔模鑄件出現(xiàn)裂紋缺陷的傾向也加大。對鑄件裂紋形成原因及形成機理的研究有利于生產(chǎn)廠商采取相應的措施預防和消除鑄件生產(chǎn)時產(chǎn)生的裂紋，為生產(chǎn)出合格鑄件提供技術保證有著重要的應用價值。

為了有效測試材料成分和鑄造工藝對復雜結(jié)構鑄鋼件鑄造裂紋的影響，通常會采取測試模型即用于測試裂紋敏感性的模型進行裂紋敏感性的測試。該模型采用鑄造工藝加工而成，目前采用的結(jié)構主要有“工”字型、上下橫板加立筋的結(jié)構以及框形結(jié)構，設有便于懸掛的工藝孔和不同圓角，通過模型的不同圓角設置以測試復雜結(jié)構鑄件的裂紋產(chǎn)生。

針對鑄件結(jié)構的復雜性而言，上述測試模型的結(jié)構則顯得較為簡單和單一，采用該測試方法，針對同一鑄件多個不同結(jié)構位置的裂紋敏感性不能同時得以體現(xiàn)，特別是針對精密鑄造而言，更是難以充分且準確地測試出精密復雜鑄件的裂紋敏感性，自然由此得出的預防和消除鑄件生產(chǎn)時產(chǎn)生裂紋的措施也是不能夠達到充分且合理。

因此，選擇能夠更為充分且準確測試鑄件裂紋敏感性的模型，對于制定合理的預防消除鑄件生產(chǎn)時產(chǎn)生裂紋的措施十分關鍵，有必要進一步研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決上述現(xiàn)有鑄件裂紋敏感性測試方法中所存在的技術問題，而提供一種能夠更為充分且準確測試出裂紋敏感性的用于精密鑄造鑄鋼鋼件裂紋敏感性測試的方法及其測試模型。

本發(fā)明是通過以下方案實現(xiàn)的：

上述用于精密鑄鋼件裂紋敏感性測試的方法，適用于材料成分和澆鑄工藝參數(shù)的裂紋敏感性測試，采用網(wǎng)格型測試模型；該模型的網(wǎng)格過渡處采用不同的圓角尺寸，網(wǎng)格筋板采用不同厚度；根據(jù)所設計的材料組分和澆注工藝參數(shù)，按照正常的精密鑄造工藝流程鑄造該模型并噴丸，確定裂紋觀察部位，檢測該觀察部位裂紋；同一組試驗參數(shù)選取至少20個模型用于裂紋敏感性評價，統(tǒng)計每個模型的不同觀察部位處的裂紋數(shù)目和裂紋尺寸，匯總后取平均值進行評價。

所述的用于精密鑄鋼件裂紋敏感性測試的方法，其中：該觀察部位具有多個，根據(jù)圓角尺寸、網(wǎng)格筋板的厚薄及應力集中大小確定。該觀察部位包括離澆口最近和最遠的部位，用來觀察氣孔和縮孔形成情況。

所述的用于精密鑄鋼件裂紋敏感性測試的方法，其中：選擇該模型的圓角過渡處為裂紋觀察部位，于噴丸結(jié)束后采用著色裂紋清洗劑清洗該模型表面，并由著色滲透劑噴涂該觀察部位，待該觀察部位表面干燥后噴涂著色顯像劑，顯示裂紋缺陷；然后進行裂紋的檢測和解剖。該著色滲透劑噴涂該觀察部位保持濕潤5~10min后清洗。該測試方法具體步驟如下：

（1）根據(jù)所設計的材料組分和澆注工藝參數(shù)，按照正常的精密鑄造工藝流程進行測試模型的制造壓型——壓制蠟模——組樹——制殼——脫模——焙燒——熔化澆鑄——清理；

（2）清理后的測試模型，采用硬度為40~50HRC的鑄鋼丸進行噴丸處理，清理后的測試模型表面上不允許存在油脂、污垢、氧化皮、銹、腐蝕生成物、氧化物和其他雜質(zhì)；

（3）噴丸處理結(jié)束，采用著色裂紋清洗劑清洗測試模型表面，包括圓角過渡處；

（4）用著色滲透劑噴涂測試模型觀察部位，保持濕潤5~10min；

（5）擦去測試模型表面多余的滲透劑，用清洗劑清洗觀察部位；

（6）表面干燥后噴涂著色顯像劑，顯示裂紋缺陷；

（7）同一組試驗參數(shù)至少選取20個測試模型用于裂紋敏感性評價，統(tǒng)計每個測試模型的不同觀察部位處的裂紋數(shù)目和裂紋尺寸，匯總后取平均值進行評價。

所述的用于精密鑄鋼件裂紋敏感性測試的方法，其中：噴丸結(jié)束采用磁粉探傷方式檢測該模型各部位的裂紋。

上述的用于精密鑄鋼件裂紋敏感性測試的方法的測試模型，其中：該模型為網(wǎng)格型，網(wǎng)格過渡處采用不同的圓角尺寸，網(wǎng)格筋板采用不同厚度；該模型的裂紋觀察部位位于網(wǎng)格過渡處，具有多個。該觀察部位根據(jù)圓角尺寸、網(wǎng)格筋板的厚薄及應力集中大小確定。該觀察部位包括離澆口最近和最遠的部位，用來觀察氣孔和縮孔形成情況。

有益效果：