Vérification de la composition chimique
Généralement, la composition chimique des pièces forgées n’est pas vérifiée. La composition chimique est basée sur l’analyse d’échantillons prélevés avant le four lors de la fusion. Cependant, pour les pièces forgées importantes ou suspectes, certains copeaux peuvent être découpés dans les pièces forgées et des méthodes d'analyse chimique ou d'analyse spectrale peuvent être utilisées pour tester la composition chimique.
Inspection de la taille et de la forme
Inspection visuelle de l’apparence
Il s’agit d’une méthode couramment utilisée pour l’inspection entre les processus. Utilisez l'œil nu pour observer s'il y a des plis, des fissures, des contusions, des cicatrices, des brûlures superficielles et d'autres défauts sur la surface du forgeage. Des défauts profonds sont cachés à la surface des pièces forgées, qui sont souvent observés après traitement thermique et nettoyage.
L'inspection des mesures dimensionnelles comprend
Dimensions de longueur, de largeur et de hauteur, tolérances géométriques, désalignement, etc. Les dimensions des pièces forgées sont inspectées régulièrement et les outils utilisés pour la mesure sont divisés en outils généraux et spéciaux. Les outils de mesure courants comprennent les pieds à coulisse, les pieds à coulisse, les pieds à coulisse, etc. Lorsque le volume de production est important, des outils spéciaux doivent être utilisés, tels que des jauges à pression, des jauges à tampon, des gabarits, des accessoires spéciaux, etc. Les instruments d'inspection contrôlés et analysés par des ordinateurs peuvent également être utilisé, ou des comparateurs optiques et des projecteurs optiques peuvent être utilisés pour les inspections dimensionnelles pertinentes.
Inspection de la structure du moule
Avant la mise en production de la matrice de forgeage finale et de la chambre de matrice de pré-forgeage du nouveau moule (ou après rénovation), des échantillons de plomb ou des moulages de sels métalliques mélangés doivent être versés pour vérifier la forme de l'échantillon, l'état d'éclair, etc., et jugez si la conception de la cavité du moule est raisonnable. Le premier lot de pièces forgées après le décapage doit être vérifié pour la plénitude et le pliage afin de déterminer l'exactitude de la conception des congés, des brides, des nervures, etc. de la matrice de forgeage. De plus, la qualité de coupe des pièces forgées doit également être vérifiée pour identifier les problèmes de coupe. conception ou installation de matrices.
Tests de propriétés mécaniques
Les échantillons de propriétés mécaniques doivent être découpés dans des pièces forgées provenant du même four de fusion et du même four de traitement thermique. Le découpage des échantillons, la forme et la taille des échantillons ainsi que les méthodes d'inspection sont tous effectués conformément aux normes nationales.
Test de duretée:Ceci est couramment utilisé dans la production et constitue la méthode la plus simple pour évaluer les propriétés mécaniques des pièces forgées. Le but de l'essai de dureté est de garantir des performances de coupe normales lors de l'usinage des pièces forgées ; déterminer la décarburation de la surface de forgeage et comprendre les irrégularités de la structure interne de la pièce forgée. Le test de dureté est généralement effectué après le traitement thermique de la pièce forgée. La dureté Brinell ou la dureté Rockwell peuvent être utilisées. Testeur de dureté, etc.
Essai de traction:Déterminez la limite d'élasticité σs, la limite de résistance σ, l'allongement δ et le retrait transversal ψ sous tension statique unidirectionnelle.
Essai d'impact : utilisé pour tester la ténacité des matériaux ou des pièces forgées. Les pièces soumises à des charges d'impact et à des vibrations pendant le fonctionnement ou travaillant à des températures et des vitesses élevées, telles que les disques de turbine, les aubes de turbine, etc., nécessitent généralement des tests de choc.
Autres épreuves :Pour certaines pièces forgées importantes ou de grande taille, ou pour les pièces forgées travaillant dans des conditions particulières, des tests tels que la fatigue, la flexion, la torsion, le fluage à haute température et la résistance durable doivent être effectués si nécessaire.
Inspection de détection de défauts de surface
Contrôle magnétoscopique : Il permet de détecter des défauts mineurs à la surface des pièces forgées, tels que des fissures, des plis, des inclusions, etc. Il ne peut être utilisé que pour les matériaux ferromagnétiques et la surface forgée doit être plane et lisse.
Le principe de l'inspection par magnétoscopie est le suivant : placez la pièce forgée entre deux pôles magnétiques et les lignes de force magnétiques doivent la traverser uniformément. S'il y a des fissures, des pores, des inclusions non magnétiques, etc. dans le forgeage, les lignes de force magnétiques contourneront ces défauts et se plieront. Si le défaut est en surface, les lignes de champ magnétique s'échapperont dans l'air, contourneront le défaut et retourneront au forgeage. Ce phénomène de fuite magnétique produit un pôle magnétique local au niveau du site de fuite du flux magnétique. Lorsque le pôle magnétique externe est retiré, le pôle magnétique local reste longtemps. Si de la poudre magnétique est saupoudrée sur la surface d'une pièce forgée, la poudre magnétique sera attirée par la fuite de flux magnétique et s'accumulera en traces similaires en taille et en forme aux défauts.
Contrôle fluorescent : utilisé pour inspecter les défauts de surface des pièces forgées en métal non magnétique. Le principe est d'utiliser un liquide fluorescent pour pénétrer dans les fissures de la pièce forgée, et à l'aide de l'agent d'affichage, sous l'irradiation des rayons ultraviolets, les défauts de la pièce forgée émettront une fluorescence claire. Il peut afficher des fissures de surface d'une largeur inférieure à 0,005 mm qui sont invisibles à l'œil nu et convient à divers matériaux métalliques et pièces forgées de différentes tailles.
Inspection par ultrasons
L'inspection par ultrasons peut détecter rapidement et avec précision les défauts macroscopiques à l'intérieur des pièces forgées, tels que les fissures, les inclusions, les cavités de retrait, les points blancs ainsi que la forme, l'emplacement et la taille des bulles. Cependant, il est difficile de juger de la nature des défauts et elle doit être déduite en utilisant des spécimens d'inspection standard ou en accumulant de l'expérience.
Le principe de l’inspection par ultrasons est de convertir l’énergie électrique en ondes ultrasonores pulsées à haute fréquence via un convertisseur à quartz et de les injecter à l’intérieur de la pièce forgée. Étant donné que les ondes ultrasonores ne peuvent pas pénétrer l’interface solide-gaz, lorsque les ondes ultrasonores rencontrent des défauts internes, elles seront réfléchies. Si l'onde ultrasonore ne rencontre pas de défauts, elle ne sera pas réfléchie jusqu'à ce qu'elle atteigne le fond de la pièce forgée. Le signal d'impulsion ultrasonique réfléchi est reçu par le détecteur de défauts et est transmis à l'écran fluorescent de l'oscilloscope par conversion, amplification et détection, et est affiché sous forme d'amplitude, comme le montre la figure.
Lorsque l'onde ultrasonore pénètre pour la première fois dans la surface du forgeage, le pic d'onde initial A apparaît. Lorsque l'onde ultrasonore rencontre un défaut à l'intérieur, un pic de défaut B apparaîtra. Lorsque l'onde ultrasonore est réfléchie par la surface inférieure, un pic d'onde inférieure C apparaît. Par conséquent, lors du déplacement de la sonde pour la détection, s'il n'y a aucun défaut à l'intérieur de la pièce forgée, il n'y aura que l'onde initiale et l'onde inférieure sur l'écran fluorescent. Une fois que l'onde ultrasonique rencontre un défaut, une onde défectueuse apparaîtra entre l'onde initiale et l'onde inférieure. Selon la distance entre l'onde de défaut, l'onde initiale et l'onde de fond, la position relative du défaut peut être déterminée. La taille du pic du défaut indiquera la taille du défaut.
Inspection des tissus à faible grossissement
Il s'agit d'observer la macrostructure de la surface ou de la section forgée à l'œil nu ou à l'aide d'une loupe de faible puissance.
Inspection par gravure à l'acide :Il s'agit de l'utilisation d'acide pour afficher la macrostructure. Il peut inspecter les conduites d'écoulement, la ségrégation, les cavités de retrait, les vides, les points blancs, les inclusions, les fissures, etc. des pièces forgées.
Pour les pièces forgées de petites et moyennes dimensions, des échantillons transversaux sont généralement prélevés pour vérifier la qualité de l'ensemble de la section ; des échantillons longitudinaux peuvent être prélevés pour vérifier des défauts tels que la distribution simplifiée et les inclusions non métalliques ; si des fissures de surface et des points mous de trempe doivent être testés, la surface extérieure de la pièce forgée doit être conservée. Effectuer une inspection par gravure à l'acide ; les grandes pièces forgées doivent être inspectées de manière non destructive. Vous pouvez utiliser du ciment comme mur de soutènement pour former une piscine acide sur la surface du coin de la pièce forgée, puis effectuer une inspection par gravure à l'acide.
Les méthodes de gravure à l'acide sont divisées en gravure à l'acide chaud et gravure à l'acide froid. La gravure à l'acide chaud convient aux pièces forgées de petite et moyenne taille. Les pièces forgées en acier utilisent généralement une solution aqueuse d'acide chlorhydrique concentré industriel 1: 1, la température de travail est de 65 à 80 degrés et le temps de gravure est de 10 à 30 minutes. La gravure à l'acide froid est principalement utilisée pour les grandes pièces forgées. Utilisez du fil de coton trempé dans un agent de gravure acide froid pour essuyer la surface des pièces forgées jusqu'à ce que la macrostructure soit révélée. Pour les pièces forgées en acier générales, l'agent de gravure acide à froid est une solution aqueuse d'acide nitrique de 5 % à 10 %, ou une solution aqueuse de persulfate ferrique de 10 % à 20 % ; pour l'acier inoxydable, l'acier allié à haute teneur en chrome et l'acier allié à haute teneur en chrome-nickel, 1 partie d'acide nitrique et 2 parties d'acide chlorhydrique peuvent être utilisées. Acide mélangé (eau régale).
Inspection des fractures :Les défauts des pièces forgées causés par des problèmes de matières premières ou des traitements thermiques de chauffage, de forgeage et de trempe peuvent être inspectés. Tels que les fractures en forme de naphtalène, les fractures en forme de pierre, les structures en couches, les taches blanches, les fissures internes, les inclusions non métalliques, etc. La fracture de la structure lamellaire est terne et a un aspect en couches de bois, principalement causée par des défauts. dans les matières premières, souvent au niveau de l'axe de l'acier, et n'apparaît qu'après laminage à chaud et trempe.
Contrôle des empreintes de soufre :Celui-ci utilise la fonction du papier photographique et des sulfures pour vérifier les impuretés de sulfure et leur répartition dans les pièces forgées. Il peut également déterminer indirectement la répartition d’autres éléments dans l’acier. L'inspection des empreintes de soufre n'est effectuée que lorsque la teneur en soufre des matières premières est trop élevée ou que la ségrégation des sulfures est importante.
Inspection de structures métallographiques à fort grossissement
Il s'agit d'observer la structure métallographique et divers défauts microscopiques des échantillons tranchés forgés au microscope optique, montrant la ségrégation et la distribution de certains composés, ainsi que l'évaluation de la taille des grains et des inclusions non métalliques. L'examen microscopique permet de comprendre la relation entre la microstructure et les propriétés de forgeage.
L'emplacement et la direction de découpe de l'échantillon sont liés au but de l'inspection : pour tester la structure métallographique, les inclusions et l'allongement ou la rupture de la structure de la bande, des échantillons longitudinaux peuvent être découpés ; pour tester la décarburation, le pliage, la sur-combustion, la trempabilité de surface et la perméabilité. Pour déterminer la profondeur de la couche de carbone, etc., des échantillons transversaux doivent être découpés ; pour tester la granulométrie, des échantillons peuvent être découpés conformément à la réglementation. Il est conseillé d'utiliser des méthodes de coupe mécaniques telles que le sciage et le rabotage pour couper les échantillons, et d'opérer en stricte conformité avec les exigences de préparation des échantillons métallographiques, afin que la partie d'observation de l'échantillon puisse conserver son état organisationnel d'origine.
Inspection des contraintes résiduelles
S'il y a une contrainte résiduelle excessive à l'intérieur de la pièce forgée, lors de l'usinage, la contrainte résiduelle sera déséquilibrée, provoquant une déformation de la pièce et affectant l'assemblage ; lors de l'utilisation de la pièce, la superposition des contraintes résiduelles et des contraintes de travail entraînera également la défaillance de la pièce, voire endommagera l'ensemble de la machine. Par conséquent, certaines pièces forgées importantes (telles que les pièces forgées pour l'aviation, l'aérospatiale, l'industrie militaire et les centrales électriques) sont soumises à des réglementations strictes sur les contraintes résiduelles dans les conditions techniques. Les méthodes de mesure des contraintes résiduelles comprennent la méthode aux rayons X, la méthode de forage et la méthode de coupe en anneau.
