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鍛件缺陷與材料特性不同而引起的超聲波變化。

通過分析超聲波在介質(zhì)中的傳播特性以及大型鍛件內(nèi)部缺陷的聲學(xué)特性可知,各種缺陷的邊界特性均可歸納為兩大類:裂紋、白點(diǎn)、縮孔、氣泡、非金屬夾雜物的邊界屬于“軟”邊界,超聲波垂直入射在這種界面上時(shí)反射回波的相位改變180度;高密度金屬夾雜物的邊界屬于“硬”邊界,超聲波垂直入射在這種界面上時(shí)其反射回波的相位與入射波相位相同。

對(duì)于裂紋、白點(diǎn)、縮孔、氣泡以及非金屬夾雜物,盡管其聲阻抗不相同,但都可以通過式( 1)和式( 2)計(jì)算出其反射率和透射率,這2個(gè)參數(shù)反映了超聲回波信號(hào)的幅度衰減水平。非金屬夾雜物與基體組織的聲阻抗差異小,透射率高,因此其回波衰減非常嚴(yán)重,表現(xiàn)為檢測(cè)時(shí)底波幅度小甚至沒有底波;白點(diǎn)反射波很強(qiáng),但由于其成群出現(xiàn),故在檢測(cè)時(shí)波形表現(xiàn)為缺陷信號(hào)清晰而群集;裂紋缺陷的反射波強(qiáng)烈且單一存在,非常清晰;縮孔缺陷由于其周圍有大量夾雜物,同時(shí)其表面非常粗糙,故反射波會(huì)產(chǎn)生了較大的衰減。

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視頻作者：定襄縣億欣源法蘭加工有限公司

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鍛件鍛后控溫冷卻方式有哪些？

非調(diào)質(zhì)鋼零件，鍛后冷卻方式直接影響產(chǎn)品性能。在實(shí)際試驗(yàn)過程中，通常采用自然空冷、箱內(nèi)緩冷和控制冷卻等幾種冷卻方式。比較不同方式下零件的金相組織和力學(xué)性能發(fā)現(xiàn)，在自然空冷這種快冷方式冷卻條件下，由于相變前冷卻速度較快，表層組織中鐵素體數(shù)量較少，鐵素體網(wǎng)較細(xì)，這對(duì)改善零件的高頻淬火以及力學(xué)性能是有益的；但為消除鍛件的內(nèi)應(yīng)力，減少零件加工過程中的變形，冷卻速度又不宜太快。所以非調(diào)質(zhì)鋼零件鍛后較為合理的冷卻方式應(yīng)該是：

1.在相變前采用快速冷卻，冷卻速度每分鐘可控制在40℃~80℃，以獲得較細(xì)小的鐵素體晶粒。

2.在相變過程和相變完成后采用綏慢冷卻，以消除鍛件內(nèi)部的殘余應(yīng)力，同時(shí)也可消除或減少硬度不均，使硬度均勻化，便于冷加工，這是非調(diào)質(zhì)鋼在鍛造生產(chǎn)過程中，控制鍛后冷卻所要達(dá)到的目的和效果。

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鍛件余熱淬火后力學(xué)性能會(huì)受到哪些因素的影響？

鍛后停留時(shí)間

鍛件在鍛造成形后需要切邊和校正，故必須停留一段時(shí)間才能淬火，停留時(shí)間越短，則保留形變強(qiáng)化效果越多。但是鍛后停留時(shí)間對(duì)鍛件力學(xué)性能的影響較復(fù)雜，其和奧氏體化加熱溫度、形變溫度有關(guān)。如果不要求鍛件余熱淬火能提高鋼的強(qiáng)韌性而只希望所得性能不低于普通調(diào)質(zhì)水平，則鍛后停留時(shí)間完全有可能延長(zhǎng)，故鍛件余熱淬火也可用于自由鍛件。

終鍛后淬火前停留時(shí)間對(duì)力學(xué)性能的影響隨著鍛件材質(zhì)和鍛造工藝而不同。碳鋼在鍛造過程中動(dòng)態(tài)回復(fù)和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶就會(huì)完成,鍛后停留不僅會(huì)發(fā)生再結(jié)晶，甚至?xí)奂俳Y(jié)晶，因此鍛后應(yīng)盡快淬火；對(duì)于合金鋼，特別是形變溫度較低、形變量較小時(shí)，不易發(fā)生再結(jié)晶，鍛后適當(dāng)停留會(huì)形成有利于提高強(qiáng)度的多邊化結(jié)構(gòu)，從而獲得佳的強(qiáng)度和韌性配合。當(dāng)停留時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)使鍛件強(qiáng)度下降?？傊K鍛至淬火的停留時(shí)間要根據(jù)對(duì)鍛件性能要求的具體情況而定，一般不宜長(zhǎng)?？梢酝ㄟ^試驗(yàn)，找到合適的鍛后停留時(shí)間。

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