一、硫在鋼中的分布及影響

硫在鋼中主要以硫化錳或硫化鐵的形式存在,當(dāng)鋼中錳含量(含量均指質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)低時(shí),硫即以硫化鐵的形式存在。硫化鐵與鐵形成共晶,共品中硫化鐵常呈網(wǎng)狀沿晶界分布硫化鐵本身很脆,再加之呈網(wǎng)狀分布,這樣就顯著增加鋼的脆性。由于鐵與硫化鐵的共晶溫度約為980℃,低于鋼的熱加工溫度,因此在熱加工時(shí),鐵和硫化鐵共晶優(yōu)先熔化,從而導(dǎo)致脆裂,這種現(xiàn)象稱為熱脆。當(dāng)鋼中錳含量較高時(shí),因?yàn)樾纬纱罅康牧蚧i,而硫化錳的熔點(diǎn)約為1620℃,比熱加工溫度高,所以一定量的錳可降低鋼的熱脆性。

二、硫印的基本原理

硫印試驗(yàn)是印痕法宏觀檢驗(yàn)的主要方法,它用來檢驗(yàn)硫元素在鋼中的分布情況。特別是檢驗(yàn)新材料或失效構(gòu)件材料中硫的分布,對(duì)進(jìn)一步分析材料產(chǎn)生缺陷的原因有很大幫助。為了顯示硫化物的分布情況,可用稀硫酸與硫化物發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生硫化氫氣體,再使硫化氫氣體與印相紙上的說化銀作用,生成棕色的硫化銀沉淀物。照相紙上顯有棕色印痕之處,便是硫化物所在之處。

試樣所含硫化物較多時(shí),該化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行較劇烈。照相紙上的印痕顏色深淺和印痕多少是由試樣中硫化物的多少?zèng)Q定的。因此,當(dāng)照相紙上呈現(xiàn)點(diǎn)狀的棕色印痕時(shí),則表示試樣的硫偏析較為嚴(yán)重、硫含量較多,反之則表示硫偏析較輕且硫含量亦較低。

三、硫印試樣的選取與制備

對(duì)于鍛件,鋼中硫化物循加工方向變形分布,此時(shí)應(yīng)選取縱向截面進(jìn)行硫印檢驗(yàn),以便能反映變形后硫的分布情況。

對(duì)于一些大型鍛件,由于截面過大,硫印操作發(fā)生困難,此時(shí)可采取分區(qū)進(jìn)行試驗(yàn),并分別編上號(hào),以便試驗(yàn)后將硫印相紙拼接起來,這樣就可以較全面地真實(shí)反映出整個(gè)鍛件上硫的分布情況。

硫印試樣一般用鋸床或切片機(jī)來截取,如用氧-乙炔火焰切割時(shí),應(yīng)將切割面刨去30mm-50mm,以消除切取試樣時(shí)因受熱而引起的熱影響區(qū),切取后的試樣,再用車床,磨床加工,其加工面的表面粗糙度R達(dá)到1.6μm~0.8μm為佳。加工好的試樣如來不及試驗(yàn),可在加工面上涂油,以防生銹。若要進(jìn)行試驗(yàn),可用汽油或酒精將試樣面上的油除去,然后再用蘸有四氯化碳的棉花擦洗試面,直至油污完全除盡

四、影響硫印試驗(yàn)結(jié)果的一些因素

(1)試樣的表面粗糙度應(yīng)一致,不然將會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性

(2) 照相紙上多余的酸液必須滴盡,否則將因過多的酸液使硫印擦拭時(shí)產(chǎn)生滑動(dòng),影響硫印斑點(diǎn)痕跡的清晰。

(3)試驗(yàn)時(shí),照相紙藥面必須與試樣表面貼密,不能有氣泡或接觸不均勾的情況發(fā)生。

(4)硫印試驗(yàn)應(yīng)在暗室內(nèi)進(jìn)行,以避免照相紙藥面因受到強(qiáng)烈光線的照射而變色發(fā)黃