航空用钢发纹检验与评定标准综述

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1、发纹是磁粉探伤中经常遇到的一种原材料缺陷。钢中非金属夹杂物、气孔在轧制和拉拔过程中随着金属的变形伸长而形成发纹。绝大多数的发纹都伴有非金属夹杂物，例如硫化物和氧化物。发纹沿金属纤维方向分布，呈细而直的线状，有时亦随纤维走向而略微弯曲。材料或零件中的发纹在应力的作用下，会在尖角处沿着发纹方向扩张，形成裂纹，严重降低了零件使用寿命，甚至会导致零件断裂等重大事故。磁粉检验对于发纹的检验与其它裂纹的检验方法不同。由于发纹是非金属夹杂物经过变形拉伸后引起，其缺陷尺寸往往很小、很细。为保证零件的冶金质量和结构性能，就要求在磁粉检验过程中综合考虑，采用合适的磁化规范以保证零件上发纹的检出率

2、。同时，对于发纹的验收标准，也应该随产品要求的不同，制定不同的验收标准。在西方国家的标准中没有“发纹”的概念，俄罗斯和中国标准中发纹检查的概念相当于西方标准中的非金属夹杂物的宏观测量方法或钢的“纯洁度”低倍测定方法，这种宏观测量方法一般采用磁粉法或磁力探伤法进行。表征“发纹”(线型和条状的塑性夹杂物)的参数是磁痕(夹杂物)的数量、长度或厚度。1俄罗斯标准俄罗斯钢中发纹评定方法在Ty14—1—336中进行了规定。该技术条件给出了合金结构钢和热稳定钢零件表面所显示的发纹数量和长度的允许标准，适用于大气熔炼、真空电弧和电渣重熔的钢产品。严格来说，该技术条件并不是发纹检验的试验!喹丝

3、!Q坠垦堕堡墨!垒望鱼堂垒!圣堂iQ望墼Q坠迎盟竺：!塑方法，而是评定钢中发纹严重程度的技术条件。俄罗斯将Ty14—1—336—72用于代替用塔形试样来检查金属中发纹的方法。在俄罗斯许多重要的材料技术条件中，如结构钢棒材技术条件(TY14—1—1885)和高合金钢技术条件(Ty14—1—3957)等都采用了这一发纹检验和评定标准，而且规定发纹检验由需方在成品零件上进行。Ty14—1—336采用磁力探伤法检查零件表面的发纹，其具体的检验步骤按全俄航空材料研究院和中央黑色冶金研究院商定的说明书N0370进行。成品零件表面上发纹的允许标准如表1所示。如果发纹超过标准规定，则由供方对

4、金属的质量承担经济责任。目前，对俄罗斯磁力探伤检查发纹的具体过程尚不清楚，但有一点可以肯定，俄罗斯已不采用塔形试验检奁钢材的发纹，而将对钢中发纹的检验转移到需方去做，按检验表面积分档规定发纹的合格标准。当发纹检验出现不合格情况时由供方负责经济责任。这种在成品件上检查发纹的方法，其优表1俄罗斯钢的发纹评定标准零件受检表允许发发纹的最发纹总面的总面积纹数量大长度长度(cm2)0nH】)(mm)大气中电渣和真大气中电渣和真熔炼的空电弧重熔炼的空电弧重金属熔的金属金属熔的金属≤502l35351～10032385101～200424106201～300634158301～400845

5、2010401～6009563018601～8001056402480l～100011675030[收修订稿日期]2010—05—26坐：型!型围薪赫净罐．《：蠹精蕲诱交娃蕊撇蟛№o苎捕滁圆勰适坠航空标准化与质量总第240期点是避免了塔形试验法对试样切取和加工的苛刻要求，提高了发纹检验结果的真实性和有效性。2美国标准美国宇航材料规范AMS2300F规定了航空优质钢纯洁度磁粉检查方法。该规范适用于大型钢坯、圆管、锻造毛坯或闪光焊环形件、棒材、板材、管材、扁坯和用于制造高强度零件的挤压件。AMS采用塔形试样，规定了不同品种钢材的取样方法和试样尺寸。以棒材为例，当尺寸不大于150．

6、I／1111时采用“一价”直圆柱体(公称长度为125mm)或制成“等长环形台阶”的塔形试样，如表2。随着钢材尺寸增加，塔形试样的台阶也随之增加，最多可达N5阶。对尺寸大于150mm的棒材则可采用改锻或机加工方法制成不大于150mm的棒材后，进行塔形试验。磁粉检验的具体操作过程在AMS2640中进行了规定。表2美标规定的塔形试样尺寸公称直径或平行台阶长度台阶面间距(mm)(mm)直径I阶2阶3阶4阶5阶6'30～12．5125．00D>12．5～l9．OO63．00D2／3D>19．OO～25．0042．OOD3／4Dl／2D>25。oo～38．0031．OOD4／5D3／5D

7、2／5D>38．00--100．0025．00D4／5D3／5D2／5D1／5DAMS规定磁痕起算长度为0．4mm(1／64in)，钢盼纯洁度按磁痕的频度(F)和严重度(S)进行评定。频度等于试样磁痕总数除以试样的表面积；严重度等于试样的积值除以试验面积，积值是指试样的磁痕数与相应的加权系数之积相加之和。不同磁痕长度的严重度加权系数如表3。AMS还给出了炉次鉴定和产品鉴定时钢材应符合缒频度和严重度标准，见表4，并对磁粉检验结果不台格时的复验方法作了专门规定。霄以看出，AMS对钢材纯洁度的检验是以单位砸积