腐蝕檢查,作為滲透檢測前處理的一種方法,用來去除金屬表面的覆蓋層,以便于滲透檢測能夠發現開口于工件表面的缺陷;也可以作為無損檢測方法的一種,用來檢測工件表面的反常狀況,突出顯像;通過使用不同的腐蝕程序用來定義晶粒尺寸。
在毛坯件,粗加工件以及精加工件上都可以使用。
腐蝕檢查有很多種類型,典型的有浸入式腐蝕檢查,例如硝酸腐蝕(Nital Etch),宏觀腐蝕(MEI),鈦合金腐蝕(TI Etch),氟化氫氨腐蝕(Ammonium Bifluride etch)等;陽極氧化腐蝕檢查,例如藍腐蝕陽極化(BEA),鋁陽極化(ALu Anodizing)等。
本文著重講述浸入式腐蝕檢查。
浸入式腐蝕檢查所需要的設備相對簡單,根據零件的大小選擇合適尺寸的槽體,配備加溫或者冷卻裝置,槽液攪拌系統,并裝有溫度控制器,計時器等附件。
要注意的是槽體材料和附件要耐腐蝕。
出于對環境和人體的保護,要配備適當的吸風系統和廢水處理方案。
陽極化設備要加配冷凍機,整流器,陰極板等設備。
(上圖:腐蝕檢查生產線樣板)
浸入式腐蝕溶液的選擇根據合金種類而不同。
HNO3+FeCL3+HCL溶液一般用于鎳基合金的腐蝕檢查;
金屬和三價鐵離子在酸性條件下,產生氧化還原反應,生成金屬離子,二價鐵離子和氫氣:
M + Fe(3+) + H(+) == M(x+) + Fe(2+) + H2
HF+HNO3溶液一般用于鈦合金零件的腐蝕檢查;也用于鎳基合金腐蝕后的去灰作用。
金屬和酸產生氧化還原反應,生成金屬離子和氫氣:
M + H(+) == M(x+) + H2
腐蝕時間的控制,如果沒有特別的規定,一般根據被腐蝕材料的去除量來控制。
由于被處理工件的表面狀況的不同,腐蝕時間會有差異。
用來確定腐蝕速率的試片或工件必須是和被處理工件相同材料,相同熱處理狀態,相似的表面加工狀態。
腐蝕后的工件,應該在有足夠白光的條件下進行檢查。
白光亮度一般要求不低于1000lux,可以使用放大鏡,內窺鏡,齒鏡等工具協助檢查。
對人員視力,眼睛疲勞狀態,人員資格認證等根據相關標準進行控制。
(上圖:5X放大鏡白光燈)
(上圖:10x/20x放大鏡,齒鏡)
腐蝕后表面應均勻,顏色應該是淺灰的亞光色;
目測表面光滑,沒有腐蝕點;無銹斑等。
任何不均勻的表面,顏色,反常的特征等,要進行評估,根據相關規范判斷是否可以接收。
(上圖:鎳合金腐蝕前后表面狀態對比)
(上圖:裂紋缺陷區域腐蝕前后對比)
腐蝕檢查的缺陷類型:
腐蝕檢查可檢測出材料的偏析,夾渣,裂紋,鍛造折疊,機加/磨削造成的過熱,晶粒變化等等,這些缺陷經過腐蝕后,更加明顯清晰,易于觀察。
(上圖:鎳合金機加工過熱產生黑點)
(上圖:穿透裂紋)
(上圖:鈦合金機加過熱產生黑點)
(上圖:鈦合金打磨過熱)
(上圖:晶粒偏析)
(上圖:偏析)
腐蝕注意事項:腐蝕過程(溶液,時間,溫度等)必須受控,避免產生不可接受的IGA,EGP缺陷,腐蝕點,腐蝕白點,氫析出,尺寸超差等。
(上圖:腐蝕點)
(上圖:腐蝕白點)
安全注意事項:腐蝕檢查操作人員,必須認真遵守EHS規定,了解相關化學品的特性和急救措施等,嚴格遵守安全生產規定,避免不必要的人身危害和環境危害等。
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