一种非破坏性金属表面缺陷显微检测方法技术

本发明专利技术提供一种非破坏性金属表面缺陷显微检测方法。本发明专利技术用于金属零件表面出现异常显示，宏观无法判定原因，需进一步显微观察确定的情况。通过使用AC纸覆盖在零件表面，拓印出缺陷形貌，实现对零件表面缺陷进行显微观察，确定缺陷类型，能有效缩短检测周期，减少零件报废风险，提高产品合格率，降低生产成本。本发明专利技术操作简单，适用范围广，具有较高的推广价值和良好的市场前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术适用于金属表面形貌显微观察，是一种可以在不破坏金属零件的前提下，检验金属表面缺陷的方法。
技术介绍
金属零件在加工过程中，表面可能会出现异常显示，例如斑点、凹坑、疑似裂纹及无损检测发现的缺陷等。但由于大多数零件仅通过宏观观察，无法判断异常显示的原因，因此需要显微观察对其进行判定。如果将零件解剖并制备金相制样后进行显微观察，不但试验周期较长，而且零件也会因为直接取样检验而报废，无法继续使用。通过非破坏性的金属表面缺陷检验方法，不但试验周期缩短，而且可以不损伤零件，挽回可以继续使用的零件，有效减少零件的报废，降低生产成本。目前，国内外对金属零件表面异常显示的非破坏性显微观察手段单一，一般使用便携式显微镜进行观察，但该方法对零件形状和表面要求较高，适用范围较窄。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种非破坏性金属表面缺陷显微检测方法。为达到上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：(1)AC纸的制备AC纸可采用醋酸纤维素、丙酮以及甲基酯制备。将醋酸纤维素溶解在丙酮中,比率为7～10％Wt(醋酸纤维素的质量分数)，加入3～5滴甲基酯进行染色，在干净密封的容器中放置7天，使醋酸纤维素溶解均匀化，而后按照以下步骤在玻璃板上制作AC纸：将干净的玻璃板用水平仪测试水平后，将溶液倾倒在玻璃板上，轻轻摇动使溶液在玻璃板上均匀涂覆，然后用防尘罩将涂覆区域盖住，等待干燥后在涂敷区域形成的覆膜，即AC纸。(2)待检样品的制备根据样品表面状态不同，可用丙酮或酒精清洗样品表面后直接检测，或采用120#、320#、600#、800#、1000#/1200#砂纸研磨、抛光、腐蚀对样品表面进行处理后再检测。其中，需要观察金属显微组织的，必须进行表面处理；如果表面处理不会破坏缺陷特征，或对缺陷判定无影响，可以进行表面处理，从而获得较好的观察效果；如果表面处理会破坏缺陷特征，影响缺陷判定的，则不能进行表面处理。在研磨前，了解零件最大允许去除量，磨抛时应充分考虑样品的尺寸公差要求，选用粒度尽可能小的砂纸研磨或直接进行抛光，得到一个彻底没有划痕和假象的表面后，进行检测。如需对零件表面进行腐蚀，需选择腐蚀剂对抛光区域进行局部腐蚀，腐蚀中防止试剂流淌，造成表面污染，一般优选擦拭方法，也就是用脱脂棉浸蘸腐蚀剂后，在抛光区域擦拭，至表面无反光能力，或有清晰组织显现，用干净脱脂棉吸收少量残留腐蚀剂，而后用浸透酒精的脱脂棉擦拭表面，再用电吹风或压缩空气吹干后进行检测。操作中要注意保护零件表面、边缘，防止划伤、碰伤。(3)样品检测步骤a)用浸透丙酮的棉球擦拭制备好的零件待检表面，或用小滴管滴丙酮至零件待检表面。b)用电吹风或干燥压缩空气干燥零件待检表面。c)将AC纸剪切成零件待检表面大小的形状。d)用镊子将预先剪切好的AC纸夹紧，用小滴管吸适量丙酮，先给零件待检表面滴数滴，使其浸润整个待检表面，再将丙酮滴在AC纸一面，使其浸润整个AC纸。e)立即将滴有丙酮的AC纸贴覆在零件待检表面，用手指沿一个方向轻轻擀压，排出空气，而后按压5～10秒钟，使AC纸与零件待检表面完全接触，且无气泡。丙酮在此起到了软化AC纸的作用，有助于在按压过程中实现AC纸与待检表面充分接触，拓印表面显示异常位置形貌的效果。丙酮挥发较快，所以，应及时按压，而按压时间也无需过长。此外，按压过程中应避免力度过大导致AC纸破损。f)室温下充分干燥后，一般不少于15min，用镊子将AC纸轻轻取下。g)用双面胶带将AC纸贴在载玻片上(注意：与零件接触一侧为观察表面，贴附时应将其反面贴于胶面上)，用玻璃板压平，以备观测。h)将贴在载玻片上的AC纸用金相显微镜进行观察，选择合适的放大倍数(一般大于等于50倍)进行显微评定或拍照，为提高覆膜(AC纸)表面反差，可对步骤f)中充分干燥后的覆膜作喷金处理，以提高缺陷识别效率。i)若覆膜表面有气泡影响判定，应该清理零件待测表面后重新检验。本专利技术的有益效果体现在：本专利技术用于金属零件表面出现异常显示，宏观无法判定原因，需进一步显微观察确定的情况。通过使用AC纸覆盖在零件表面，拓印出缺陷形貌，以便实现对零件表面缺陷进行显微观察，确定缺陷类型，能有效缩短检测周期，减少零件报废风险，提高产品合格率，降低生产成本。本专利技术操作简单，适用范围广，具有较高的推广价值和良好的市场前景。附图说明图1为GH188薄壁和GH536薄壁焊缝部位荧光显示位置。图2为焊缝部位显微形貌(50×)。图3为焊缝部位显微形貌(100×)。图4为某锻件异常显示位置。图5为锻件异常区域显微形貌(100×)。图6为锻件正常区域显微形貌(100×)。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做详细说明。本专利技术提供了一种金属零件表面异常显示的非破坏性显微观察方法，可以在不损伤、破坏金属零件的前提下，准确判定金属零件表面缺陷。实施例1参见图1，以GH188薄壁和GH536薄壁之间的电子束焊后，荧光发现焊缝附近线性显示疑似裂纹为例，对其具体实施步骤说明如下：由于荧光显示部位位于焊缝，线性显示是否为裂纹不易判断，因此不对该部位进行表面处理，直接检测。1、用浸透丙酮的棉球清洁焊缝荧光显示位置。2、用电吹风干燥焊缝表面。3、将AC纸剪切成宽度15mm、长度40mm的长条。4、用镊子将预先剪切好的AC纸夹紧，用小滴管吸适量丙酮，先给焊缝待测表面滴数滴，使其浸润整个待检面，再将丙酮滴在AC纸一面，使其浸润整个AC纸。5、立即将上述滴有丙酮的AC纸贴覆在焊缝表面(将显示异常的部位进行覆盖)，用手指沿焊缝方向轻轻擀压，排出空气，而后按压5～10秒钟，使AC纸与焊缝表面完全接触，且无气泡。6、室温下充分干燥15min，用镊子将AC纸轻轻取下。7、用双面胶带将AC纸贴在载玻片上，将与焊缝接触一侧为观察表面，贴附时将其反面贴于胶面上，用玻璃板压平，以备观测。8、将贴在载玻片上的AC纸用金相显微镜进行观察，选择50倍和100倍进行显微评定并拍照。参见图2及图3，由检测结果可知，电子束焊缝附近线性荧光显示不属于裂纹，部分荧光显示为焊缝与基体交界处的缝隙，部分荧光显示为材料基体表面的机械损伤沟痕。建议对荧光显示处修理后再次荧光检查。实施例2某锻件加工后进行腐蚀工序检查，发现局部区域有异常显示，参见图4，为了观察金属显微组织，对异常显示区域进行表面处理。然后，参照实施例1的方法将AC纸覆在异常显示位置并拓印，然后对AC纸进行显微观察。参见图5、图6，异常显示区域与正常区域晶粒度级别有明显差异，正常区域晶粒度为10级，异常显示区域晶粒度为5级。根据显微观察结果，通过相关标准判定该零件出现的这种情况是否可以使用。本专利技术所述方法的优点：操作简单、适用范围较广，可以在不破坏金属零件的前提下，通过在显微镜下观察判定缺陷类型。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非破坏性金属表面缺陷显微检测方法，其特征在于：包括以下步骤：用AC纸拓印金属表面包括异常显示位置的局部区域的形貌，对拓印后的AC纸进行显微观察，然后进行显微评定或拍照。

【技术特征摘要】
1.一种非破坏性金属表面缺陷显微检测方法，其特征在于：包括以下步骤：用AC纸拓印金属表面包括异常显示位置的局部区域的形貌，对拓印后的AC纸进行显微观察，然后进行显微评定或拍照。2.根据权利要求1所述一种非破坏性金属表面缺陷显微检测方法，其特征在于：所述拓印具体包括以下步骤：1)用丙酮分别浸润待检金属表面以及AC纸；2)经过步骤1)后，将AC纸贴覆在待检金属表面，并沿一个方向擀压排出空气，然后通过按压使AC纸与待检金属表面完全接触；3)经过步骤2)后，在室温下干燥至少15min，然后将AC纸从待检金属表面上取下。3.根据权利要求2所述一种非破坏性金属表面缺陷显微检测方法，其特征在于：所述步骤2)中，按压的时间为5～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张爽，刘国良，孙智君，刘荣，侯春梅，刘磊，魏磊，管鹏，
申请(专利权)人：中航动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61