Prevelika zrna v sistemih z vročimi kanali se odkrijejo predvsem z metalografskim pregledom v kombinaciji s standardi za oceno velikosti zrn. Ta metoda lahko neposredno in natančno ugotovi, ali so zrna nenormalno groba.
1. Metalografski pregled (najbolj zanesljiva metoda)
Lokacija vzorčenja: izrežite vzorce iz najbolj segretega območja kalupa za vroče kanale (kot so šobe ali razdelilniki), pri čemer se izogibajte površinski razogljičeni plasti;
Postopek priprave vzorca:
Rezanje: uporabite vodno{0}}hlajeno rezanje, da preprečite, da bi visoke temperature spremenile prvotno mikrostrukturo;
Vložek: za zaščito robov priporočamo vročo-montažo;
Brušenje in poliranje: Zaporedoma brusite z brusnim papirjem 240# do 2000#, nato polirajte z diamantom do zrcalne končne obdelave;
Jedkanje: za ogljikovo jeklo ali nizko-legirano jeklo jedkajte s 4-odstotno raztopino alkohola dušikove kisline 5–15 sekund, da razkrijete meje zrn.
Mikroskopsko opazovanje: Opazujte z optičnim mikroskopom pri 100× ali 200× povečavi;
Za oceno primerjajte s tabelo velikosti zrn GB/T 6394-2017 ali standardom ASTM E112.
Merilo presoje: Če je velikost zrna manj kot ali enaka 4, se šteje, da so zrna prevelika (groba zrna) in obstaja nevarnost poslabšanja delovanja.
2. Osnova in standardi testiranja
|
Standardna številka |
Ime |
Uporabnost |
|
GB/T 6394-2017 |
Metoda za določanje povprečne zrnatosti kovin |
Domače uporabljeni arbitražni standard |
|
ASTM E112-2013 |
Preskusna metoda za določanje povprečne velikosti zrn |
Mednarodno uporabljen, uporaben za znanstvene raziskave in izvozne projekte |
|
GB/T 24177-2009 |
Karakterizacija in metoda določanja dvojne velikosti zrn |
Uporablja se za primere neenakomerne porazdelitve zrn (mešani kristali) |
Podatki o visoki-zanesljivosti kažejo, da je GB/T 6394-2017 trenutno najbolj verodostojen standard za določanje velikosti zrn na Kitajskem in se pogosto uporablja pri arbitražnem testiranju.
3. Pomožne metode odkrivanja (posredna presoja)
|
Metoda |
Načelo |
Omejitve |
|
Testiranje mehanskih lastnosti |
Prevelika zrna vodijo do zmanjšane trdnosti in raztezka, kar je mogoče preveriti z nateznim preskusom. |
Ne more natančno določiti določenih področij; samo za referenco. |
|
Analiza zgodovine ogrevanja |
Long-term operation at excessively high temperatures (e.g., >600 stopinj ) zlahka povzroči grobljenje zrn. |
Opozorilo o tveganju, ne neposredni dokaz. |
|
Analiza zlomov |
Pojav "kamnu-podobnega zloma" ali intergranularnega zloma kaže na oslabitev meje zrn. |
Zahteva metalografsko potrditev. |
Preizkušanje trdote in preskušanje z vrtinčnimi tokovi: ne more učinkovito odražati velikosti zrn; nagnjeni k napačni presoji zaradi motenj različnih dejavnikov.
4. Praktična priporočila za delovanje
Redni pregledi vzorčenja: Izvedite metalografske preglede ključnih komponent vsakih 6–12 mesecev.
Vzpostavite primerjalne datoteke: dokončajte začetni test velikosti zrn, preden začnete uporabljati nov kalup kot nadaljnjo primerjalno merilo.
V kombinaciji s krmiljenjem procesa: Če se ugotovi trend rasti zrn, takoj preverite, ali sta nastavitev temperature ogrevanja in čas zadrževanja skladna.
