鑄件的表面和內部質(zhì)量檢測方法
鑄件的檢測主要包括尺寸檢查、外觀(guān)和表面的目視檢查、化學(xué)成分分析和力學(xué)性能試驗，對于要求比較重要或鑄造工藝上容易產(chǎn)生問(wèn)題的鑄件，還需要進(jìn)行無(wú)損檢測工作，可用于球墨鑄鐵件質(zhì)量檢測的無(wú)損檢測技術(shù)包括液體滲透檢測、磁粉檢測、渦流檢測、射線(xiàn)檢測、超聲檢測及振動(dòng)檢測等。
一 鑄件表面及近表面缺陷的檢測
1.液體滲透檢測
液體滲透檢測用來(lái)檢查鑄件表面上的各種開(kāi)口缺陷，如表面裂紋、表面針孔等肉眼難以發(fā)現的缺陷。常用的滲透檢測是著(zhù)色檢測，它是將具有高滲透能力的有色（一般為紅色）液體（滲透劑）浸濕或噴灑在鑄件表面上，滲透劑滲入到開(kāi)口缺陷里面，快速擦去表面滲透液層，再將易干的顯示劑（也叫顯像劑）噴灑到鑄件表面上，待將殘留在開(kāi)口缺陷中的滲透劑吸出來(lái)后，顯示劑就被染色，從而可以反映出缺陷的形狀、大小和分布情況。需要指出的是，滲透檢測的精確度隨被檢材料表面粗糙度增加而降低，即表面越光檢測效果越好，磨床磨光的表面檢測精確度最高，甚至可以檢測出晶間裂紋。除著(zhù)色檢測外，熒光滲透檢測也是常用的液體滲透檢測方法，它需要配置紫外光燈進(jìn)行照射觀(guān)察，檢測靈敏度比著(zhù)色檢測高。
2.渦流檢測
渦流檢測適用于檢查表面以下一般不大于6～7MM深的缺陷。渦流檢測分放置式線(xiàn)圈法和穿過(guò)式線(xiàn)圈法2種。：當試件被放在通有交變電流的線(xiàn)圈附近時(shí)，進(jìn)入試件的交變磁場(chǎng)可在試件中感生出方向與激勵磁場(chǎng)相垂直的、呈渦流狀流動(dòng)的電流（渦流），渦流會(huì )產(chǎn)生一與激勵磁場(chǎng)方向相反的磁場(chǎng)，使線(xiàn)圈中的原磁場(chǎng)有部分減少，從而引起線(xiàn)圈阻抗的變化。如果鑄件表面存在缺陷，則渦流的電特征會(huì )發(fā)生畸變，從而檢測出缺陷的存在，渦流檢測的主要缺點(diǎn)是不能直觀(guān)顯示探測出的缺陷大小和形狀，一般只能確定出缺陷所在表面位置和深度，另外它對工件表面上小的開(kāi)口缺陷的檢出靈敏度不如滲透檢測。
3.磁粉檢測
磁粉檢測適合于檢測表面缺陷及表面以下數毫米深的缺陷，它需要直流（或交流）磁化設備和磁粉（或磁懸浮液）才能進(jìn)行檢測操作。磁化設備用來(lái)在鑄件內外表面產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁粉或磁懸浮液用來(lái)顯示缺陷。當在鑄件一定范圍內產(chǎn)生磁場(chǎng)時(shí)，磁化區域內的缺陷就會(huì )產(chǎn)生漏磁場(chǎng)，當撒上磁粉或懸浮液時(shí)，磁粉被吸住，這樣就可以顯示出缺陷來(lái)。這樣顯示出的缺陷基本上都是橫切磁力線(xiàn)的缺陷，對于平行于磁力線(xiàn)的長(cháng)條型缺陷則顯示不出來(lái)，為此，操作時(shí)需要不斷改變磁化方向，以保證能夠檢查出未知方向的各個(gè)缺陷。
二 鑄件內部缺陷的檢測
對于內部缺陷，常用的無(wú)損檢測方法是射線(xiàn)檢測和超聲檢測。其中射線(xiàn)檢測效果最好，它能夠得到反映內部缺陷種類(lèi)、形狀、大小和分布情況的直觀(guān)圖像，但對于大厚度的大型鑄件，超聲檢測是很有效的，可以比較精確地測出內部缺陷的位置、當量大小和分布情況。
1.射線(xiàn)檢測（微焦點(diǎn)XRAY）
射線(xiàn)檢測，一般用X射線(xiàn)或γ射線(xiàn)作為射線(xiàn)源，因此需要產(chǎn)生射線(xiàn)的設備和其他附屬設施，當工件置于射線(xiàn)場(chǎng)照射時(shí)，射線(xiàn)的輻射強度就會(huì )受到鑄件內部缺陷的影響。穿過(guò)鑄件射出的輻射強度隨著(zhù)缺陷大小、性質(zhì)的不同而有局部的變化，形成缺陷的射線(xiàn)圖像，通過(guò)射線(xiàn)膠片予以顯像記錄，或者通過(guò)熒光屏予以實(shí)時(shí)檢測觀(guān)察，或者通過(guò)輻射計數儀檢測。其中通過(guò)射線(xiàn)膠片顯像記錄的方法是最常用的方法，也就是通常所說(shuō)的射線(xiàn)照相檢測，射線(xiàn)照相所反映出來(lái)的缺陷圖像是直觀(guān)的，缺陷形狀、大小、數量、平面位置和分布范圍都能呈現出來(lái)，只是缺陷深度一般不能反映出來(lái)，需要采取特殊措施和計算才能確定?，F在出現應用射線(xiàn)計算機層析照相方法，由于設備比較昂貴，使用成本高，目前還無(wú)法普及，但這種新技術(shù)代表了高清晰度射線(xiàn)檢測技術(shù)未來(lái)發(fā)展的方向。此外，使用近似點(diǎn)源的微焦點(diǎn)X射線(xiàn)系統實(shí)際上也可消除較大焦點(diǎn)設備產(chǎn)生的模糊邊緣，使圖像輪廓清晰。使用數字圖像系統可提高圖像的信噪比，進(jìn)一步提高圖像清晰度。
2.超聲檢測
超聲檢測也可用于檢查內部缺陷，它是利用具有高頻聲能的聲束在鑄件內部的傳播中，碰到內部表面或缺陷時(shí)產(chǎn)生反射而發(fā)現缺陷。反射聲能的大小是內表面或缺陷的指向性和性質(zhì)以及這種反射體的聲阻抗的函數，因此可以應用各種缺陷或內表面反射的聲能來(lái)檢測缺陷的存在位置、壁厚或者表面下缺陷的深度。超聲檢測作為一種應用比較廣泛的無(wú)損檢測手段，其主要優(yōu)勢表現在：檢測靈敏度高，可以探測細小的裂紋；具有大的穿透能力，可以探測厚截面鑄件。其主要局限性在于：對于輪廓尺寸復雜和指向性不好的斷開(kāi)性缺陷的反射波形解釋困難；對于不合意的內部結構，例如晶粒大小、組織結構、多孔性、夾雜含量或細小的分散析出物等，同樣妨礙波形解釋?zhuān)涣硗?，檢測時(shí)需要參考標準試塊。
一 鑄件表面及近表面缺陷的檢測
1.液體滲透檢測
液體滲透檢測用來(lái)檢查鑄件表面上的各種開(kāi)口缺陷，如表面裂紋、表面針孔等肉眼難以發(fā)現的缺陷。常用的滲透檢測是著(zhù)色檢測，它是將具有高滲透能力的有色（一般為紅色）液體（滲透劑）浸濕或噴灑在鑄件表面上，滲透劑滲入到開(kāi)口缺陷里面，快速擦去表面滲透液層，再將易干的顯示劑（也叫顯像劑）噴灑到鑄件表面上，待將殘留在開(kāi)口缺陷中的滲透劑吸出來(lái)后，顯示劑就被染色，從而可以反映出缺陷的形狀、大小和分布情況。需要指出的是，滲透檢測的精確度隨被檢材料表面粗糙度增加而降低，即表面越光檢測效果越好，磨床磨光的表面檢測精確度最高，甚至可以檢測出晶間裂紋。除著(zhù)色檢測外，熒光滲透檢測也是常用的液體滲透檢測方法，它需要配置紫外光燈進(jìn)行照射觀(guān)察，檢測靈敏度比著(zhù)色檢測高。
2.渦流檢測
渦流檢測適用于檢查表面以下一般不大于6～7MM深的缺陷。渦流檢測分放置式線(xiàn)圈法和穿過(guò)式線(xiàn)圈法2種。：當試件被放在通有交變電流的線(xiàn)圈附近時(shí)，進(jìn)入試件的交變磁場(chǎng)可在試件中感生出方向與激勵磁場(chǎng)相垂直的、呈渦流狀流動(dòng)的電流（渦流），渦流會(huì )產(chǎn)生一與激勵磁場(chǎng)方向相反的磁場(chǎng)，使線(xiàn)圈中的原磁場(chǎng)有部分減少，從而引起線(xiàn)圈阻抗的變化。如果鑄件表面存在缺陷，則渦流的電特征會(huì )發(fā)生畸變，從而檢測出缺陷的存在，渦流檢測的主要缺點(diǎn)是不能直觀(guān)顯示探測出的缺陷大小和形狀，一般只能確定出缺陷所在表面位置和深度，另外它對工件表面上小的開(kāi)口缺陷的檢出靈敏度不如滲透檢測。
3.磁粉檢測
磁粉檢測適合于檢測表面缺陷及表面以下數毫米深的缺陷，它需要直流（或交流）磁化設備和磁粉（或磁懸浮液）才能進(jìn)行檢測操作。磁化設備用來(lái)在鑄件內外表面產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁粉或磁懸浮液用來(lái)顯示缺陷。當在鑄件一定范圍內產(chǎn)生磁場(chǎng)時(shí)，磁化區域內的缺陷就會(huì )產(chǎn)生漏磁場(chǎng)，當撒上磁粉或懸浮液時(shí)，磁粉被吸住，這樣就可以顯示出缺陷來(lái)。這樣顯示出的缺陷基本上都是橫切磁力線(xiàn)的缺陷，對于平行于磁力線(xiàn)的長(cháng)條型缺陷則顯示不出來(lái)，為此，操作時(shí)需要不斷改變磁化方向，以保證能夠檢查出未知方向的各個(gè)缺陷。
二 鑄件內部缺陷的檢測
對于內部缺陷，常用的無(wú)損檢測方法是射線(xiàn)檢測和超聲檢測。其中射線(xiàn)檢測效果最好，它能夠得到反映內部缺陷種類(lèi)、形狀、大小和分布情況的直觀(guān)圖像，但對于大厚度的大型鑄件，超聲檢測是很有效的，可以比較精確地測出內部缺陷的位置、當量大小和分布情況。
1.射線(xiàn)檢測（微焦點(diǎn)XRAY）
射線(xiàn)檢測，一般用X射線(xiàn)或γ射線(xiàn)作為射線(xiàn)源，因此需要產(chǎn)生射線(xiàn)的設備和其他附屬設施，當工件置于射線(xiàn)場(chǎng)照射時(shí)，射線(xiàn)的輻射強度就會(huì )受到鑄件內部缺陷的影響。穿過(guò)鑄件射出的輻射強度隨著(zhù)缺陷大小、性質(zhì)的不同而有局部的變化，形成缺陷的射線(xiàn)圖像，通過(guò)射線(xiàn)膠片予以顯像記錄，或者通過(guò)熒光屏予以實(shí)時(shí)檢測觀(guān)察，或者通過(guò)輻射計數儀檢測。其中通過(guò)射線(xiàn)膠片顯像記錄的方法是最常用的方法，也就是通常所說(shuō)的射線(xiàn)照相檢測，射線(xiàn)照相所反映出來(lái)的缺陷圖像是直觀(guān)的，缺陷形狀、大小、數量、平面位置和分布范圍都能呈現出來(lái)，只是缺陷深度一般不能反映出來(lái)，需要采取特殊措施和計算才能確定?，F在出現應用射線(xiàn)計算機層析照相方法，由于設備比較昂貴，使用成本高，目前還無(wú)法普及，但這種新技術(shù)代表了高清晰度射線(xiàn)檢測技術(shù)未來(lái)發(fā)展的方向。此外，使用近似點(diǎn)源的微焦點(diǎn)X射線(xiàn)系統實(shí)際上也可消除較大焦點(diǎn)設備產(chǎn)生的模糊邊緣，使圖像輪廓清晰。使用數字圖像系統可提高圖像的信噪比，進(jìn)一步提高圖像清晰度。
2.超聲檢測
超聲檢測也可用于檢查內部缺陷，它是利用具有高頻聲能的聲束在鑄件內部的傳播中，碰到內部表面或缺陷時(shí)產(chǎn)生反射而發(fā)現缺陷。反射聲能的大小是內表面或缺陷的指向性和性質(zhì)以及這種反射體的聲阻抗的函數，因此可以應用各種缺陷或內表面反射的聲能來(lái)檢測缺陷的存在位置、壁厚或者表面下缺陷的深度。超聲檢測作為一種應用比較廣泛的無(wú)損檢測手段，其主要優(yōu)勢表現在：檢測靈敏度高，可以探測細小的裂紋；具有大的穿透能力，可以探測厚截面鑄件。其主要局限性在于：對于輪廓尺寸復雜和指向性不好的斷開(kāi)性缺陷的反射波形解釋困難；對于不合意的內部結構，例如晶粒大小、組織結構、多孔性、夾雜含量或細小的分散析出物等，同樣妨礙波形解釋?zhuān)涣硗?，檢測時(shí)需要參考標準試塊。
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