渗透探伤在钼粉末冶金制品质量控制上的应用

　　粉末冶金制品的主要危害性缺陷是压坯在脱模后,由于内部弹性内应力的松弛使压坯体积膨胀,这种弹性后效降低了粉粒接触区的应力并使颗粒之间的接触面积减小,形成开裂;或者在烧结的过程中,由于压坯应力集中,制品形状复杂、压坯密度不均匀、升温或降温速度不合理等原因,在制品表面经常会有裂纹类缺陷发生,为查清这些缺陷的产生原因进行质量控制,需对这类缺陷进行定性、定量检测。

　　目前对产品进行表面检测,主要有渗透探伤、磁粉探伤以及涡流探伤等。磁粉探伤只适用于铁磁性材料,而由于粉末冶金制品,往往在初加工时都要进行车割等处理,机加工后表面的刀痕对涡流探伤影响较大,因此对粉末冶金制品不宜选用磁粉探伤和涡流探伤。有些资料介绍,渗透探伤也不适用于粉末冶金制品,但笔者认为对于热等静压成形、颗粒较小、烧结致密的粉末冶金制品的表面开口性缺陷,渗透检验还是可取的方法,但其检验结果与所用渗透检验材料类型、试验环境及人员素质有较大的关系。

　　1　方法分析

　　渗透探伤中,渗透液的渗透性、显像剂的吸附性能以及工件表面的光洁度都是非常关键的因素。渗透液的渗透性一般与其粘度有关。粘度大,渗透力弱;粘度小,渗透力强,但扩散快,缺陷中的渗透液可能大量回渗出来,缺陷显示会失真并且可能掩盖各种缺陷。从渗透液的洗涤性来分析,渗透液粘度大,则零件表面残留的渗透液不容易清洗干净,残留渗透液的余辉会造成零件表面衬度低,真伪缺陷难辨,尤其在大批量生产检验中此问题更为突出。针对钼粉末冶金制品的特点,应选用灵敏度适中的渗透液。

　　显像剂的作用主要是将渗透液吸附到零件表面,加以放大,并形成较好的表面衬度。着色探伤时一般选用湿式显像,这样在显像的过程中,由于溶剂的迅速挥发,带走大量的热量,促进显像剂对缺陷中回渗渗透液的吸附,使显像灵敏度得到提高;荧光渗透一般选用干粉显像,这样可获得较高灵敏度和显像亮度,也有利于分开显示相互接近的缺陷,从而使分辨力得到提高。在探伤过程中,为使工件表面形成较好的表面衬度,应选用合适的显像剂。工件表面光洁度也是影响渗透探伤的主要因素之一。由于钼粉末制品表面光洁度不高,因此选用水洗型渗透液,其操作方便,易于清洗,又适用于大批量小零件的检测。

　　2　检测与分析

　　2.1　样品分析

　　本试验用品是经烧结并对其进行初加工后,表面光洁度较高的管状钼粉末冶金制品,规格为 24.0×4.0。

　　2.2　过程分析

　　由于钼粉末冶金制品不同于普通钢锻件产品,其表面渗透液的清洗要严格控制,否则会产生难以接受的本底。为得到较好的表面衬度,并且避免对零件造成过清洗,经过多次试验,最后选用如表1所示的主要探伤工艺,对工件进行了荧光渗透检测。在试验过程中发现了一个类似裂纹的缺陷显示,如图1所示。对此缺陷又进行了着色渗透,如图2所示。从两张照片中可以清楚地看到缺陷已经延伸至工件的端口位置。为进一步确定此缺陷的性质以及缺陷深度,对其端部进行了金相试验,经显微镜放大100倍后,得到图3所示的照片,试验可以清楚地看出此缺陷为一条裂纹。