一种工件的弧面缺陷检测方法技术

本发明专利技术提供一种工件的弧面缺陷检测方法。所述工件的弧面缺陷检测方法，包括：磁粉探伤检测，确定缺陷位置；取样；对缺陷部位进行手动抛光，抛光过程中，试样与抛光机台面为线接触，手持试样的施力方向始终与抛光机的台面所在平面的负方向呈45‑60°夹角；采用金相显微镜或者扫描电镜对缺陷部位进行观察。本发明专利技术工件的弧面缺陷检测方法可实现工件弧面缺陷位置的镜面抛光、对缺陷进行金相显微组织的观察分析及提高弧面缺陷检测的准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种工件的弧面缺陷检测方法
本专利技术属于试样抛光
，特别涉及一种工件的弧面缺陷检测方法。
技术介绍
钢材在生产制造过程中一般会沿某个特定的方向变形较大，通常会沿轧制方向变形量大，而与轧制方向垂直的方向上变形量很小，因此，工件表面的缺陷一般会有明显的方向型，缺陷往往表现为细长型。一般金属零件精加工完成后会采用磁粉探伤的方法对零件表面进行检测，以避免零件表面存在影响零件性能或寿命的缺陷。虽然通常精加工后零件表面质量较好，但是因此磁粉探伤检测的灵敏度极高，依然可以检测到长度在2mm以内的显微缺陷。磁粉探伤检测只能发现零件表面缺陷是否存在，具体为哪种类型的缺陷，该缺陷由什么原因引起的却无法进一步准确判断。但是，在实际的零件分析处理过程中，需对缺陷的性质以及产生缺陷的原因进行准确的判断，进而进一步对零件进行处置。一般而言，为了确定缺陷的性质，会截取缺陷的横截面，研磨、抛光后观察。但是，通常对于抛光的试样选择均为平面试样，而对于特制的弧面试样或者直接从生产工件上截取的试样的弧面进行抛光检测，却存在较多难题，一方面在于，为了防止破坏缺陷位置，往往抛光不到位效果不佳；另一方面，抛光过度，导致缺陷位置被磨损，无法进行正常缺陷分析；第三，抛光不均匀，导致金相观察效果欠佳。中国专利CN108115547A公开了一种抛光方法和抛光设备，和目前市面上的弧面抛光设备功能类似，都是为降低工件表面粗糙度而进行的抛光，抛光精度有限，无法满足金相检测中需要试样表面抛光成镜面的高精度抛光。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种工件的弧面缺陷检测方法，能够实现工件弧面缺陷位置的镜面抛光，进而对于缺陷进行高精度的金相显微组织检测及分析，提高工件弧面缺陷检测的精度和准确性。为了实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种工件的弧面缺陷检测方法，包括：磁粉探伤检测，确定缺陷位置；取样；对缺陷部位进行手动抛光，抛光过程中，试样与抛光机台面为线接触，手持试样的施力方向始终与抛光机的台面所在平面的负方向呈45-60°夹角；采用金相显微镜或者扫描电镜对缺陷部位进行观察。在上述检测方法中，优选地，所述取样时，所述缺陷位置位于试样弧面的最高点。在上述检测方法中，优选地，所述抛光分两个阶段进行：第一阶段，抛光时，抛光机的转速小于200转/分钟，确定抛光的方向；第二阶段，调整抛光机的转速为900-1100转/分钟，持续1-3分钟，完成抛光工序。在上述检测方法中，优选地，在所述抛光过程中，选用金刚石喷雾抛光剂、研磨膏或抛光粉作为抛光剂；更优选地，所述抛光剂为金刚石喷雾抛光剂；所述第一阶段中，采用金刚石粉粒度为7微米的喷雾抛光剂进行粗抛；所述第二阶段中，采用金刚石粉粒度为3微米的喷雾抛光剂进行精抛。在上述检测方法中，优选地，所述抛光机为无极变速可调抛光机，所述抛光机的可调转速为0-1500转/分。在上述检测方法中，优选地，根据金相显微镜或扫描电镜观察的结果判断造成缺陷的原因，当缺陷是由金相组织引起的，则对缺陷部位使用腐蚀液进行表面腐蚀，经酒精冲洗表面、吹干之后，使用金相显微镜或者扫描电镜进行二次观察。在上述检测方法中，优选地，使用金相显微镜或者扫描电镜进行观察及二次观察后，还包括对观察到的金相组织进行拍照；当进行所述拍照时，其图像采集系统能够进行景深扩展，采集缺陷部位多张图片，通过景深扩展后合并成一张清晰的缺陷部位图片。本专利技术提供的技术方案带来的有益效果是：1)实现工件弧面缺陷检测中的高精度抛光，实现缺陷位置的镜面抛光，能够对缺陷进行金相显微组织的观察分析，提高弧面缺陷检测的准确度；2)减少弧面抛光过程中对缺陷位置的损坏几率；3)减少实验设备的使用，降低检测成本，提高检测精度。附图说明图1为本专利技术实施例1中的工件抛光后扫描电镜观察的形貌图片；图2为本专利技术实施例2中的工件磁粉探伤检测图片；图3为本专利技术实施例2中试样切割横截面通过金相显微镜观察的金相图；图4a为本专利技术实施例2中试样的抛光面进行腐蚀后通过金相显微镜观察的缺陷一个位置的金相图；图4b为本专利技术实施例2中试样的抛光面进行腐蚀后通过金相显微镜观察的缺陷另一个位置的金相图。图5为本专利技术对比例1中试样经常规方法制取的平面金相通过金相显微镜观察的金相图；图6为本专利技术手动抛光过程中手持试样施力方向与抛光机中起抛光作用的表面(即图6中的抛光盘)的夹角示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。对于工件弧面缺陷检测，相比较平面缺陷检测，其主要区别和难点在于缺陷位置的抛光，由于弧面抛光中很容易破坏缺陷位置或者抛光效果不佳，影响检测结果。对于缺陷的显微观察，较为精确的方式是制备成抛光状态的金相试样观察。但是，一方面目前所有的金相抛光机均为平面抛光机；另一方面，虽然目前市面上或者行业内出现了部分弧形工件的抛光设备，但多是采用砂轮、砂带等对工件表面进行抛光，此类抛光设备通常仅为降低工件表面的粗糙度，抛光后工件表面依然存在大量的砂轮或者砂带的颗粒带来的划痕，无法达到镜面抛光的效果。众所周知，在金相显微镜下观察，试样表面必须为镜面，经平面反射通过人眼能够看到显微金相组织，而普通的抛光其精度依然较低，非镜面的试样表面产生的漫反射无法观察到试样的金相组织。同时还存在部分试样体积过小，设备不容易夹持，导致无法进行抛光的问题。本专利技术提供一种工件的弧面缺陷检测方法，具体方法包括：首先采用磁粉探伤检测技术，确定缺陷位置；其次针对缺陷存在位置进行取样，得到的试样应该保证缺陷位置位于试样弧面的最高点，以便于后续抛光时找准缺陷位置，另外，金相观察的时候缺陷位于弧面的最高点时也可使得移动试样过程中不易刮伤显微镜的物镜；之后对缺陷部位进行手动抛光，抛光过程中，需要确保试样与抛光机台面为线接触，如果二者不是线接触，则表明抛光过度，已经损伤了试样缺陷所在表面，同时，在整个抛光过程中，需要手持试样的施力方向始终与抛光机的台面(即抛光机起抛光作用的表面)所在平面呈45-60°夹角，该角度由弧面的弧度大小决定，当弧面的弧度越大，抛光夹角越小，弧面的弧度越小，抛光时的夹角越大，其示意图如附图6，在此条件下，能够保证抛光后工件的弧面始终保持为初始的弧面形状，除了弧面所在的半径减小，其它参数均未变化；抛光完毕后，采用金相显微镜或者扫描电镜对缺陷部位进行观察。在手动抛光过程中，手持试样的施力方向与抛光机台面夹角过小时，抛光试样在垂直方向受力较小、水平方向受力较大，因此抛光时基本上不能抛光成镜面；如果夹角过大时，则抛光试样在垂直方向受力较大、水平方向受力较小，这样抛光效率很高，但容易造成抛光后的试样表面出现残余应力过大、甚至出现过热等现象，会导致试样变形出现假缺陷等，且在实际操作中容易出现试样飞出现象，因此，本专利技术中控制手持试样的施力方向与抛光机的台面所在平面的夹角为45-60°。通过上述方法，能够保证工件试样的缺陷所在弧面抛光完成后，依然保持为弧面状态，而且能够防止缺陷位置由于过度抛光被损坏。对于上述检测方法，在取样过程中，尽可能保证缺陷处于试样弧面的顶点，以便于之后对于试样的观察，而且有助于抛光过程中，手持试样的施力方向与抛光机的台面所在平面的夹角的确定，保证抛光的精度。对于抛光，需本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工件的弧面缺陷检测方法，其特征在于，包括：磁粉探伤检测，确定缺陷位置；取样；对缺陷部位进行手动抛光，抛光过程中，试样与抛光机台面为线接触，手持试样的施力方向始终与抛光机的台面所在平面的负方向呈45‑60°夹角；采用金相显微镜或者扫描电镜对缺陷部位进行观察。

【技术特征摘要】
1.一种工件的弧面缺陷检测方法，其特征在于，包括：磁粉探伤检测，确定缺陷位置；取样；对缺陷部位进行手动抛光，抛光过程中，试样与抛光机台面为线接触，手持试样的施力方向始终与抛光机的台面所在平面的负方向呈45-60°夹角；采用金相显微镜或者扫描电镜对缺陷部位进行观察。2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述取样时，所述缺陷位置位于试样弧面的最高点。3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述抛光分两个阶段进行：第一阶段，抛光时，抛光机的转速小于200转/分钟，确定抛光的方向；第二阶段，调整抛光机的转速为900-1100转/分钟，持续1-3分钟，完成抛光工序。4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，在所述抛光过程中，选用金刚石喷雾抛光剂、研磨膏或抛光粉作为抛光剂。5.根据权利要求4所述的检测方法，其特征在于，所述抛光剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨娥，李波，周杨，杨智，
申请(专利权)人：大冶特殊钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42