Kiểm tra thành phần hóa học
Nói chung, thành phần hóa học của vật rèn không được kiểm tra. Thành phần hóa học dựa trên việc phân tích các mẫu được lấy trước lò trong quá trình nấu chảy. Tuy nhiên, đối với các vật rèn quan trọng hoặc đáng ngờ, một số chip có thể được cắt ra khỏi vật rèn và phương pháp phân tích hóa học hoặc phân tích quang phổ có thể được sử dụng để kiểm tra thành phần hóa học.
Kiểm tra kích thước và hình dạng
Kiểm tra trực quan bề ngoài
Đây là phương pháp thường được sử dụng để kiểm tra giữa các quy trình. Sử dụng mắt thường để quan sát xem bề mặt rèn có nếp gấp, vết nứt, vết bầm tím, vết sẹo, vết cháy quá mức và các khuyết tật khác hay không. Các khuyết tật sâu ẩn trên bề mặt vật rèn, thường được quan sát thấy sau khi xử lý nhiệt và làm sạch.
Kiểm tra đo kích thước bao gồm
Kích thước chiều dài, chiều rộng và chiều cao, dung sai hình học, độ lệch, v.v. Kích thước của vật rèn được kiểm tra thường xuyên và các công cụ được sử dụng để đo được chia thành các kích thước chung và đặc biệt. Các dụng cụ đo phổ biến bao gồm thước cặp, thước cặp, thước cặp vernier, v.v. Khi khối lượng sản xuất lớn, nên sử dụng các công cụ đặc biệt như thước kẹp, thước kẹp, thước cặp, đồ gá đặc biệt, v.v. Các dụng cụ kiểm tra được điều khiển và phân tích bằng máy tính cũng có thể được sử dụng hoặc có thể sử dụng bộ so sánh quang học và máy chiếu quang học để kiểm tra kích thước liên quan.
Kiểm tra kết cấu khuôn
Trước khi đưa khuôn rèn cuối cùng và buồng khuôn rèn trước của khuôn mới (hoặc sau khi cải tạo) vào sản xuất, phải đổ mẫu chì hoặc hỗn hợp muối kim loại đúc để kiểm tra hình dạng của mẫu, trạng thái chớp cháy, v.v., và đánh giá xem thiết kế khoang khuôn có hợp lý hay không. Lô rèn đầu tiên sau khi tẩy gỉ phải được kiểm tra độ đầy và độ gấp để xác định tính chính xác trong thiết kế của phi lê khuôn rèn, mặt bích, gân, v.v. Ngoài ra, cũng cần kiểm tra chất lượng cắt tỉa của vật rèn để xác định các vấn đề với việc cắt tỉa thiết kế hoặc lắp đặt khuôn.
Kiểm tra tính chất cơ học
Các mẫu đặc tính cơ học phải được cắt từ vật rèn lấy ra từ cùng một lò luyện và lò xử lý nhiệt. Việc cắt mẫu, hình dạng và kích thước mẫu cũng như phương pháp kiểm tra đều được thực hiện theo tiêu chuẩn quốc gia.
Kiểm tra độ cứng:Điều này thường được sử dụng trong sản xuất và là phương pháp đơn giản nhất để đánh giá tính chất cơ học của vật rèn. Mục đích của việc kiểm tra độ cứng là để đảm bảo hiệu suất cắt bình thường trong quá trình gia công vật rèn; để xác định quá trình khử cacbon của bề mặt rèn và hiểu được sự không đồng đều của cấu trúc bên trong của vật rèn. Kiểm tra độ cứng thường được thực hiện sau khi quá trình rèn được xử lý nhiệt. Độ cứng Brinell hoặc độ cứng Rockwell có thể được sử dụng. Máy đo độ cứng, v.v.
Kiểm tra đồ bền:Xác định giới hạn chảy σs, giới hạn cường độ σ, độ giãn dài δ và độ co tiết diện ψ dưới sức căng tĩnh một chiều.
Kiểm tra tác động: được sử dụng để kiểm tra độ dẻo dai của vật liệu hoặc vật rèn. Các bộ phận chịu tải va đập và tải rung trong quá trình vận hành hoặc làm việc ở nhiệt độ cao và tốc độ cao, chẳng hạn như đĩa tuabin, cánh tuabin, v.v., thường yêu cầu thử nghiệm va đập.
Các xét nghiệm khác:Đối với một số vật rèn khuôn quan trọng hoặc lớn, hoặc vật rèn làm việc trong các điều kiện đặc biệt, nên thực hiện các thử nghiệm như độ mỏi, uốn, xoắn, rão ở nhiệt độ cao và độ bền lâu dài khi cần thiết.
Kiểm tra phát hiện khuyết tật bề mặt
Kiểm tra hạt từ tính: Nó có thể phát hiện các khuyết tật nhỏ trên bề mặt vật rèn, chẳng hạn như vết nứt, nếp gấp, tạp chất, v.v. Nó chỉ có thể được sử dụng cho vật liệu sắt từ và bề mặt rèn phải phẳng và mịn.
Nguyên tắc kiểm tra hạt từ tính là: đặt vật rèn giữa hai cực từ, các đường sức từ phải đi qua nó đều. Nếu có vết nứt, lỗ chân lông, tạp chất không từ tính, v.v. trong quá trình rèn, các đường sức từ sẽ bỏ qua những khuyết tật này và uốn cong. Nếu khuyết tật nằm trên bề mặt, các đường sức từ sẽ rò rỉ vào không khí, bỏ qua khuyết tật và quay trở lại quá trình rèn. Hiện tượng rò rỉ từ tính này tạo ra một cực từ cục bộ tại vị trí rò rỉ từ thông. Khi cực từ bên ngoài bị loại bỏ, cực từ cục bộ vẫn tồn tại trong một thời gian dài. Nếu bột từ được rắc lên bề mặt vật rèn, bột từ sẽ bị thu hút bởi sự rò rỉ từ thông và tích tụ thành các dấu vết có kích thước và hình dạng tương tự như các khuyết tật.
Kiểm tra huỳnh quang: được sử dụng để kiểm tra khuyết tật bề mặt của vật rèn kim loại không từ tính. Nguyên tắc là sử dụng chất lỏng huỳnh quang để thâm nhập vào các vết nứt của vật rèn, và với sự trợ giúp của chất hiển thị, dưới sự chiếu xạ của tia cực tím, các khuyết tật của vật rèn sẽ phát ra huỳnh quang rõ ràng. Nó có thể hiển thị các vết nứt bề mặt có chiều rộng nhỏ hơn 0.005mm mà mắt thường không nhìn thấy được và phù hợp với nhiều loại vật liệu kim loại và vật rèn có kích cỡ khác nhau.
Kiểm tra siêu âm
Kiểm tra bằng siêu âm có thể phát hiện nhanh chóng và chính xác các khuyết tật vĩ mô bên trong vật rèn, chẳng hạn như vết nứt, tạp chất, khoang co ngót, đốm trắng cũng như hình dạng, vị trí và kích thước của bong bóng. Tuy nhiên, rất khó để đánh giá bản chất của khuyết tật và phải suy luận bằng cách sử dụng các mẫu kiểm tra tiêu chuẩn hoặc tích lũy kinh nghiệm.
Nguyên lý kiểm tra siêu âm là chuyển đổi năng lượng điện thành sóng siêu âm xung tần số cao thông qua bộ chuyển đổi thạch anh và bơm chúng vào bên trong vật rèn. Vì sóng siêu âm không thể xuyên qua bề mặt phân cách khí rắn nên khi sóng siêu âm gặp phải các khuyết tật bên trong sẽ bị phản xạ trở lại. Nếu sóng siêu âm không gặp khuyết tật, nó sẽ không bị phản xạ trở lại cho đến khi chạm tới đáy rèn. Tín hiệu xung siêu âm phản xạ được máy phát hiện khuyết tật nhận và truyền đến màn hình huỳnh quang của máy hiện sóng thông qua chuyển đổi, khuếch đại và phát hiện và được hiển thị dưới dạng biên độ, như trong hình.
Khi sóng siêu âm lần đầu tiên đi vào bề mặt vật rèn, đỉnh sóng A ban đầu sẽ xuất hiện. Khi sóng siêu âm gặp khuyết tật bên trong sẽ xuất hiện đỉnh khuyết tật B. Khi sóng siêu âm phản xạ từ mặt đáy sẽ xuất hiện đỉnh sóng đáy C. Do đó, khi di chuyển đầu dò để phát hiện, nếu không có khuyết tật bên trong vật rèn thì trên màn huỳnh quang sẽ chỉ có sóng ban đầu và sóng đáy. Khi sóng siêu âm gặp khuyết tật, sóng khuyết tật sẽ xuất hiện giữa sóng ban đầu và sóng đáy. Theo khoảng cách giữa sóng khuyết tật, sóng ban đầu và sóng đáy, có thể xác định được vị trí tương đối của khuyết tật. Kích thước của đỉnh khuyết tật sẽ cho thấy kích thước của khuyết tật.
Kiểm tra mô có độ phóng đại thấp
Đó là quan sát cấu trúc vĩ mô của bề mặt rèn hoặc mặt cắt ngang bằng mắt thường hoặc với sự trợ giúp của kính lúp công suất thấp.
Kiểm tra khắc axit:Đây là việc sử dụng axit để hiển thị cấu trúc vĩ mô. Nó có thể kiểm tra các đường dòng chảy, sự phân tách, các lỗ co ngót, các lỗ rỗng, các đốm trắng, tạp chất, vết nứt, v.v. của vật rèn.
Đối với các vật rèn cỡ vừa và nhỏ, các mẫu ngang thường được lấy để kiểm tra chất lượng của toàn bộ mặt cắt; các mẫu dọc có thể được lấy để kiểm tra các khuyết tật như phân bố hợp lý và tạp chất phi kim loại; nếu cần kiểm tra các vết nứt bề mặt và các điểm mềm khi dập tắt, thì bề mặt bên ngoài của vật rèn phải được giữ lại. Tiến hành kiểm tra ăn mòn bằng axit; rèn lớn cần phải được kiểm tra không phá hủy. Bạn có thể sử dụng xi măng làm tường chắn để tạo thành vũng axit trên bề mặt khu vực góc của vật rèn, sau đó tiến hành kiểm tra quá trình ăn mòn axit.
Phương pháp khắc axit được chia thành khắc axit nóng và khắc axit lạnh. Khắc axit nóng thích hợp cho các vật rèn vừa và nhỏ. Việc rèn thép thường sử dụng dung dịch nước axit clohydric đậm đặc công nghiệp 1: 1, nhiệt độ làm việc là 65 ~ 80 độ và thời gian ăn mòn là 10 ~ 30 phút. Khắc axit lạnh chủ yếu được sử dụng để rèn lớn. Sử dụng sợi bông nhúng vào chất ăn mòn axit lạnh để lau bề mặt vật rèn cho đến khi lộ ra cấu trúc vĩ mô. Đối với thép rèn thông thường, chất khắc axit lạnh là dung dịch nước axit nitric 5% đến 10%, hoặc dung dịch nước lưu huỳnh sắt 10% đến 20%; đối với thép không gỉ, thép hợp kim crom cao và thép hợp kim niken crom cao, có thể sử dụng 1 phần axit nitric và 2 phần axit clohydric. Axit hỗn hợp (nước cường toan).
Kiểm tra vết nứt:Có thể kiểm tra các khuyết tật trong quá trình rèn do các vấn đề về nguyên liệu thô hoặc xử lý nhiệt, rèn và làm nguội. Chẳng hạn như gãy xương hình naphthalene, gãy xương hình đá, cấu trúc phân lớp, đốm trắng, vết nứt bên trong, vùi phi kim loại, v.v. Vết nứt của cấu trúc dạng tấm bị xỉn màu và có hình dạng giống lớp gỗ, nguyên nhân chủ yếu là do khuyết tật trong nguyên liệu thô, thường ở trục thép và chỉ xuất hiện sau khi cán nóng và làm nguội.
Kiểm tra in lưu huỳnh:Điều này sử dụng chức năng của giấy ảnh và sunfua để kiểm tra tạp chất sunfua và sự phân bố của chúng trong vật rèn. Nó cũng có thể gián tiếp xác định sự phân bố của các nguyên tố khác trong thép. Việc kiểm tra bản in lưu huỳnh chỉ được thực hiện khi hàm lượng lưu huỳnh trong nguyên liệu thô quá cao hoặc sự phân tách sunfua ở mức nghiêm trọng.
Kiểm tra cấu trúc kim loại có độ phóng đại cao
Mục đích là để quan sát cấu trúc kim loại và các khuyết tật vi mô khác nhau khi rèn các mẫu cắt lát dưới kính hiển vi quang học, cho thấy sự phân tách và phân bố của một số hợp chất cũng như đánh giá kích thước hạt và các tạp chất phi kim loại. Kiểm tra bằng kính hiển vi giúp hiểu được mối quan hệ giữa cấu trúc vi mô và tính chất rèn.
Vị trí và hướng cắt mẫu có liên quan đến mục đích kiểm tra: kiểm tra cấu trúc kim loại, tạp chất và độ giãn dài hoặc đứt gãy của cấu trúc dải, có thể cắt các mẫu dọc; để kiểm tra quá trình khử cacbon, gấp, đốt quá mức, độ cứng bề mặt và tính thấm. Để xác định độ sâu của lớp carbon, v.v., nên cắt các mẫu ngang; để kiểm tra kích thước hạt, mẫu có thể được cắt theo quy định. Nên sử dụng các phương pháp cắt cơ học như cưa, bào để cắt mẫu và vận hành theo đúng yêu cầu chuẩn bị mẫu kim loại để phần quan sát của mẫu có thể duy trì trạng thái tổ chức ban đầu.
Kiểm tra ứng suất dư
Nếu có ứng suất dư bên trong quá trình rèn, thì trong quá trình gia công, ứng suất dư sẽ mất cân bằng, khiến chi tiết bị biến dạng và ảnh hưởng đến việc lắp ráp; Trong quá trình sử dụng bộ phận, sự chồng chất của ứng suất dư và ứng suất làm việc cũng sẽ khiến bộ phận đó bị hỏng, thậm chí làm hỏng toàn bộ máy. Vì vậy, một số vật rèn quan trọng (như vật rèn cho ngành hàng không, vũ trụ, công nghiệp quân sự, nhà máy điện) đều có quy định nghiêm ngặt về ứng suất dư trong điều kiện kỹ thuật. Các phương pháp đo ứng suất dư bao gồm phương pháp tia X, phương pháp khoan và phương pháp cắt vòng.
