铸件白点的特征

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超声教材上说白点波形密集尖锐活跃，底波明显降低，次数减少，重复性差．大家是怎么理解请见教了　

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白点是由于钢中氢含量过高引起的一种缺陷。白点是铸锻件在冷却过程中产生的一种内部缺陷也叫发裂。在钢坯的纵向断口上呈圆形有椭圆形的银白色斑点。合金钢白点的色泽光亮，碳素钢的较暗些。白色斑点的平均直径由几毫米到几十毫米。白点的存在对钢的性能有极为不利的影响。它使钢的力学性能降低，热处理淬火时使零件开裂，使用时造成零件的断裂。 预防白点退火在630-680℃保温几小时后空冷即可。

[ 本帖最后由 czcxq0408 于 2008-4-14 10:10 编辑 ]

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多次反射在超声波定性分析上的应用
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超声波探伤中的多次反射法又称多次脉冲反射法，是纵波探伤法的一种。它以多次底波为依据进行探伤和判伤。其原理是当探头发射的超声波由底部反射回至探头时，一部分声波被探头所接收，另一部分声波又折回底部，这样往复反射，直至声能全部衰减完为止。若工件是板状且内部又无缺陷时，则萤光屏上出现呈指数曲线递减的多次反射底波。本文想通过我厂的实践阐明，各种不同性质的缺陷对多次反射的影响，以及如何应用多次反射帮助我们超声波定性。
　　
7 K8 s4 u9 H. m- F- }　　多次反射在不同形状的工件上有着不同的反射情况。上面讲到在探测板状工件或者工件中相当于板状（或块状）的部位时，多次反射呈均匀的按指数曲线递减的多次反射波。在对轴类工件作圆周探伤时，若工件内部致密无缺陷呈现波形。可以看出，在一次底波以后，每两次底波之间总有两个幅度较低的波，这两个波中前面一个波总是较后面一个波为低。有人曾把前面的一个波称作A波，后面一个波称作B波。据分析A波的行程是一个等边三角形。大家知道，平探头与轴的接触不是面，而是一条线，所以扩散角较平面为大，当半扩散角为30”时，回路行程为一等边三角形，全部行程是第一次底波行程的1.3倍，即A波位于一次与二次底波间距离的3／10处。B波是一个变型波，它的行程是两个等腰三角形。由于在传播中波型由纵波转变为横波，横波在钢中的速度比纵波慢，据计算，B波大约位于一次与二次底波间距离的7／10处。
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　　不同性质的缺陷，对超声波的吸收不同，漫反射情况不同，对超声波多次反射的影响也不一样。我们在生产中体会到，在工件内部致密无缺陷，表面耦合良好的情况下，碳素钢与合金结构钢，厚度或直径为 300mm～500mm时，锻后退火状态，2.5MC探测，多次反射应有6~8次以上，且无缺陷波反射即为正常。对轴类锻件退火状态而言，中小锻件直径Ø300mm左右，多次反射应有 10次以上，大锻件直径Ø500～800mm，多次反射应有5～6次以上。应当指出，调质处理以后，多次反射会有相应增加，这是由于热处理后内部组织变细的结果。下面仅就不同性质的缺陷对多次反射的影响分述如下（未注明探测频率者均为2.5MC）。
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　　一、 蜂窝状缺陷
　　
& w2 t# }: K+ O$ k. @　　铸件中的蜂窝状缺陷多存在于冒口部位或者工件中铸造截面突变处，多系由于气体聚集难于外逸而致。这种缺陷一般内壁较光滑且密集一起，对超声波漫反射厉害，缺陷反射波峰有高有低，对底波反射次数影响很大。铸钢45# 耳轴中蜂窝状缺陷和它的多次反射情况。这种耳轴无缺陷部位多次反射良好。因此，对铸件而言，多次反射情况的好坏是衡量内部质量的重要标志。
　　
　　二、白点
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　　白点是存在于大锻件内部的裂纹群。它在纵向断口上表现为表面粗糙的椭圆形的白色斑点。这种缺陷对超声波的吸收与漫反射都很厉害，对底波与多次反射影响很大。当白点裂纹较大时可使底波消失，这时只有杂乱分布的缺陷波。我厂曾碰到一批车轴产生了白点，材质是车轴钢，毛坯直径Ø250mm。系白点轴的低倍照片。这种轴无缺陷时多次反射良好。是白点轴的多次反射。由于白点呈无位向分布，多次反射次数受到严重影响。应当指出，轴类工件中呈放射型分布的白点纵波圆周探伤时，对底波反射次数的影响有时也不一定明显，这是值得特别注意的一点。
　　
( {9 [' j+ t+ L# k9 d: F$ l5 [　　三、分散性夹杂物
　　
　　分散性夹杂物也能造成对底波的吸收或形成丛林状缺陷波，但与白点比较，对底波的多次反射影响较小。解剖车轴钢中夹杂物的低倍实照，它的多次反射波形。由此看出，在正常灵敏度下，夹杂物缺陷反射脉冲幅度虽高，但对底波及底波反射次数影响不大。
　　
　　四、锻件中的缩孔残余
　　
) M. _# u, v) s4 b9 T3 u　　锻件中的缩孔残余多系由于冒口切除不足而残留于工件上，因经锻打多呈心部裂纹状。这种缺陷对底波反射次数影响极为严重，同时有脉冲宽大的缺陷波。因缺陷多呈裂纹状，所以在周围各处探伤时，对多次反射影响不完全相同，还要注意，缩孔残余的级别越小，对多次反射的影响也越小。
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' ]& C4 Q! z  m1 u7 U+ V' D$ E/ X4 @　　五、内裂纹
　　
) U# z* F/ V0 E- s  ^/ W  s; a　　内裂纹系未暴露表面的内部断裂，它带有极大的危险性。这种缺陷多系锻造或热处理不当所致。内裂纹不管是纵向的或者是横向的，对超声波多次反射有很大影响。就轴中存在的纵向内裂纹而言，当超声波顺裂纹方向入射时，底波即使出现，由于声波被裂纹边缘侧面吸收和漫反射，反射次数也很少。而当超声波垂直于内裂纹方向入射时，往往无底波，只有裂纹的多次反射。
　　
  A- [7 _5 s% G/ n9 Q& Q) n　　六、疏松、偏析和晶粒粗大
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' |2 p( Y" O% O　　锻件中3级以下的疏松与偏析对超声波多次反射影响不大，只有严重的疏松偏析才会造成超声波的大量吸收和反射，使反射次数减少。大锻件中往往由于截面较大，或加热时炉温过高、保温时间过长等造成晶粒粗大。若仍用较高频率（2.5MC、5MC或更高）探伤，会发现多次反射很少（1～2次）。正常灵敏度下无缺陷波。提高灵敏度时会出现丛林状缺陷波。大家知道，声波的频率（f）与波长（λ）系倒数关系，λ= c/f。超声波频率越高时，其波长越小，当晶粒尺寸与超声波波长可以比拟时，超声波在晶界上引起反射，使能量减小。实践证明，当晶粒尺寸大于1／10λ时，由于晶界的散射与反射，超声能量大为衰减，使多次反射次数明显减少，以致于难于出现底波。
　　
　　晶粒粗大提高灵敏度时，出现的缺陷波有一种虚幻感，移动探头时，缺陷波变化特快，缺陷波分布在始波与底波之间。判定是否晶粒粗大重要的标志是改用低频率探伤时多次反射会恢复，并且不出现缺陷波。我们曾多次遇到晶粒粗大的情况，实践证明工件经正火处理细化晶粒后，2.5MC探测多次反射恢复正常。
　　
　　最后应当指出，影响超声波多次反射的因素是很多的，除材料本身缺陷外，象工件的表面粗糙度，仪器与探头的组合灵敏度，以及探测面与底面的平行度等都有明显影响，在利用多次反射法辅助定性时要特别注意。
　　

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质疑白点
0 N  r; o, D. v# H- |白点”也称“发裂”，作为钢中尤其是含Mn、Cr、Ni等合金元素特殊钢中的主要缺陷之一，一直困扰着钢的质量。经过长期的科研工作，人们提出了“白点”成因的一些解释。
　　依据现有理论以及钢铁冶金专业人士普遍接受的观点，只要将钢液中氢降至2ppm以下，又防止了浇注过程中的吸气，钢材上是不应产生“白点”的。因此有了VD以及RH这样的设备，进行了保护浇注，钢材中是不应产生“白点”的。但是今天合金钢连铸生产迅速发展，真空处理手段十分完善时，“白点”问题比以往任何时候都更加困扰着当今的轴承钢生产；
, d) C1 r/ v+ k  w% ]: P5 P　　1．某西部企业在进行模注生产时，几乎没有遇到“白点”问题，但自进行轴承钢的连铸生产后，“白点”出现概率大幅增加，尽管模注与连铸时同样是未进行真空处理；
　　2．洛阳轴承集团总工程师李孟喜曾问笔者，为什么用经过真空处理的某著名厂家生产的轴承钢的发裂比该厂未经真空处理的发裂要多；
2 `+ z  X5 _" U+ @/ b% s& }' \7 O　　3．某国内著名企业检验连铸轴承钢，检验缺陷中时近50％是“白点”；
　　4．某著名企业为减少轴承钢的“白点“，其连铸大方坯轧制前需经近10小时保温；
3 U& q; N+ m3 s- _　　5．两著名企业功能很好的VD不能解决“白点”困扰，领导决定投入巨额资金建设RH。
　　而另一些事实值得注意：
! b, h- @1 n* M3 I, m　　1．电渣钢生产过程是在非真空状态下进行的，少有“白点”困扰；
　　2．郑州永通特钢采用直流电弧电渣钢包炉精炼小方坯连铸生产轴承钢，且钢坯未缓冷，钢材未缓泠，钢材几乎未见“白点”。
　　上述事实说明，尽管“白点”理论已提出几十年了，但很多问题仍未解决。它迫使我们必须考虑如下问题：
　　1、为什么电渣钢及小方坯连铸流程未经真空处理过程却并不产生“白点”；
4 P+ e( w/ g! R1 F  ~% E　　2、为什么连铸轴承钢经过精良的真空处理设备处理，“白点”却比未经真空处理时多；
7 e3 }# C, W: p6 x　　3、为什么在西部某钢厂连铸时产生“白点”，模注时几乎不见“白点”。
( Q0 D; Y. `2 B6 P: Y0 V2 q7 x　　4、“白点”的成因究竟是什么?
0 K" `$ C: T4 b2 e4 o6 W: W+ n; M　　5、“白点”为什么是白的?
) g( _5 [8 ?# k- o% x0 e+ K& G" d　　电渣钢几乎不产生“白点”，这一事实说明：“氢”是产生“白点”主要原因这一假说应当受到质疑。同行一定承认真空精炼使氢达2ppm以下未使连铸钢“白点“问题变的轻松
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