對過熱過燒的判定,目前最廣泛應(yīng)用的是低倍(50倍以下)檢查、金相分析和斷口分析等三種方法。這三種方法相互配合,相輔相成地使用。
1.低倍檢查
合金結(jié)構(gòu)鋼過熱之后,在鍛件低倍上表現(xiàn)為低倍粗晶。低倍粗晶的顯示方法如下:一般采用1:1的鹽酸水溶液熱侵蝕。對材料純潔度較差的電弧鋼,采用10~20%的過硫酸氨水溶液等冷侵蝕劑,效果較好。在過熱鍛件的酸浸低倍試片上,按過熱程度不同,用肉眼可觀察到:輕微過熱時有分散零星的閃點狀晶粒;一般過熱時晶粒呈片狀或多邊形:嚴重過熱時則呈雪片狀。目前尚無統(tǒng)一的低倍檢驗標準。
2.金相分析
利用腐蝕劑對磨制好的金相試樣進行電解腐蝕或化學(xué)腐蝕,然后在金相顯微鏡下觀察晶界及附近有無過熱過燒的特征,進而判定鋼材是否過熱與過燒。
在大多數(shù)情況下,應(yīng)用飽和的硝酸氨水溶液對試件進行電解腐蝕,然后在顯微鏡上觀察基體和晶界的顏色。過熱鋼奧氏體呈白色,基體呈黑色。過燒鋼晶界呈黑色,基體呈白色。
也可應(yīng)用硝酸(10%)加硫酸(10%)的水溶液或奧勃試劑,對試樣進行化學(xué)腐蝕,效果也很好。已過熱的鋼在顯微鏡下可見到黑色斷續(xù)或完整的晶界(有人認為黑色晶界是由于沿晶界析出的MnS被腐蝕造成的),而過燒鋼的晶界則呈白色。
3.斷口分析
用斷口來檢查材料的過熱過燒,也是一種既簡便又可靠的方法。通常有兩類斷口,一類叫“荼狀斷口”,另一類叫“石狀斷口”
所謂“荼狀斷口”是典型的穿晶解理斷裂;而所謂“石狀斷口”是典型的沿晶斷裂。這兩種斷口的形態(tài)和本質(zhì)是完全不同的。但是在完全相同(如鋼中、冶煉方式、取樣部位、加熱溫度及時間、冷卻速度)的嚴重過熱條件下,鍛件既可以出現(xiàn)“荼狀斷口”,也可以出現(xiàn)“石狀斷口”,其差別只是對過熱本質(zhì)無直接影響的最后 一道熱處理工藝不同而已。