斷口檢驗(yàn)試樣的選取和制備

零件在破斷后形成的斷裂面稱為斷口，斷口的形成方式有很多，但金屬總是尋求最薄弱、最捷徑的途徑發(fā)生斷裂，因此斷口呈現(xiàn)出的各種形貌，記錄著斷裂方式、機(jī)制、熱處理效果以及材料的內(nèi)部質(zhì)量。對于在使用過程中破損的零件和在生產(chǎn)制造過程中由于某些原因而導(dǎo)致破損的斷口，以及拉伸、沖擊試驗(yàn)后的斷口，無須任何加工制備試樣就可以直接進(jìn)行觀察和檢驗(yàn)。

宏觀斷口檢驗(yàn)一般 是指在三點(diǎn)彎曲試樣上，施加沖擊動(dòng)載荷，人為迫使試樣發(fā)生斷裂，鋼在冶煉、壓力加工、熱處理等制造工藝中存在的缺陷則從斷口上反映出來，因此斷口檢驗(yàn)是評價(jià)金屬質(zhì)量的重要手段之-，也是宏觀檢驗(yàn)常用的一種方法。

斷口檢驗(yàn)最易發(fā)現(xiàn)鋼中白點(diǎn)、過熱、過燒缺陷，還可以通過斷口形態(tài)特征評價(jià)熱處理效果、冶金質(zhì)量等。通?？梢耘c低倍酸蝕試驗(yàn)同時(shí)并用，互相補(bǔ)充，避免缺陷漏檢。

鋼材斷口的分類及各種缺陷形態(tài)的識別按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1814- 1979《鋼材斷口檢驗(yàn)法》，該標(biāo)準(zhǔn)適用于結(jié)構(gòu)鋼、滾珠鋼、工具鋼及彈簧鋼的熱軋、鍛造、冷拉條鋼和鋼壞，其他鋼類要求做斷口檢驗(yàn)時(shí)也可參照該標(biāo)準(zhǔn)。GB/T2971-1982《碳素鋼和低合金鋼斷口檢驗(yàn)法》適用丁碳素鋼結(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼鋼板、條鋼、型鋼的斷口檢驗(yàn)。

一、斷口試樣的選取

斷口試樣的選取部位應(yīng)按照相應(yīng)的技術(shù)條件和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，遵循的選取原則依然是要有代表性，能反映待檢驗(yàn)內(nèi)容的真實(shí)情況，應(yīng)取自最易發(fā)生各種缺陷的部位。一般采用縱向斷口，因?yàn)殇摬闹械钠?、非金屬夾雜物以及自點(diǎn)等缺陷，在熱加工時(shí)均會(huì)沿加工變形方向延仲，所以這些缺陷在鋼材的縱向斷口上最易被顯示，故在選取鋼材斷口檢驗(yàn)試樣時(shí)，應(yīng)盡可能的選取縱向斷口;對于鋼材直徑或邊長不大于40mm的可做橫向斷口。

二、熱處理狀態(tài)對斷口試樣的影響

斷口檢驗(yàn)的試樣應(yīng)根據(jù)鋼材種類及檢驗(yàn)要求的不同，在折斷前一般需經(jīng)過不同工藝的熱處理。對于低碳鋼或低合金鋼斷口試樣可在正火狀態(tài)下切取，對于軸承鋼、工具鋼的斷口試樣通常在經(jīng)球化退火的鋼材上切取，結(jié)構(gòu)用鋼應(yīng)進(jìn)行調(diào)質(zhì)或淬火處理，因?yàn)闊崽幚頎顟B(tài)會(huì)對宏觀斷口形貌造成很大的影響，只有在組織細(xì)化、出現(xiàn)韌性斷口的基底上才能充分顯露材料中的各種缺陷，如果熱處理后材料處于脆性狀態(tài)，金屬在折斷時(shí)則優(yōu)先沿著解理面發(fā)生斷裂，形成結(jié)晶狀宏觀斷口，常常會(huì)掩蓋材料中各種缺陷的顯露，達(dá)不到斷口檢驗(yàn)的真正目的。

三、斷口試樣的制備

斷口試樣切取可采用剪、鋸、切割等方法，若應(yīng)用熱切、熱鋸或氣割時(shí),刻槽必須將變形區(qū)和熱影響區(qū)(30mm~50mm)除去。

1、縱向斷口試樣制備方法

對于直徑(或邊長)大于40mm的鋼材，先切取橫向試片，試片的厚度為(15~20) mm,在試片橫截面的中心線上刻-“V"形槽， 見圖3-6， 刻槽深度為試片厚度的1/3，若折斷有困難時(shí)可適當(dāng)加深刻槽深度?？v向斷口試樣一般是利用低倍檢驗(yàn)后的橫向試片直接開槽進(jìn)行試驗(yàn)。

2、橫向斷口試樣制備方法

對于直徑(或邊長)不大于40 mm的鋼材，可取橫向斷口，試樣長度為(100~140)mm，在試樣中部的一邊或兩邊刻槽，刻槽時(shí)應(yīng)保留斷口的截面不小于鋼材原截面的50%，見圖3-7。