金相组织对性能的影响
金相组织检查判断依据与要求
金相组织是产品质量检查的重要内容，是产品性能的决定性因素。
（1）金相组织的高、低倍检查
A．低倍检查：在目视或30倍以下的放大镜下观察，根据试样低倍组织或相应要求的图谱进行评定。
B．高倍检查：用显微镜进行观察，观察倍数根据相应要求而定。原则上从低倍（一般取100倍）到高倍（一般取400或500倍）顺序进行。
（2） 脱碳、渗碳检查
从脱碳、渗碳层表面测量至与表面组织有明显差异的内部组织(1/2过度区)处，深度测量，由表面测量至内部组织过度区的1/2处 。
（3）过热、过烧组织检查
过热是晶粒粗大超过标准要求；如果抛光试样上出现晶界加粗、烧熔和沿晶界出现大小不一的孔洞时，判为过烧。过热、过烧有两种情况产生，一种是热镦过程产生，一种是热处理固溶或淬火过程产生，都是由于加热温度过高造成，金相检查已完全能够进行判断。
A 过热检查
钛合金热处理后出现针状、条状组织，无初生α相、该组织为过热组织。对结构钢、不锈钢、高温合金产品，当晶粒粗大，超过标准要求时等可判为过热。
B 过烧检查
高温合金、不锈钢抛光或腐蚀状蔽棚态下如出现烧溶孔洞、晶界熔化、溶融物质；结构钢出现晶界氧（熔）化、魏氏组织，晶粒粗大；铝合金过烧则出现晶界加粗、三角晶界、复熔球等情况判为过烧。
（4）晶粒度检查
晶粒度的大小主要与热处理固溶温度和保温时间有关，控制热处理固溶温度和保温时间，防止晶粒长大。
A 钛合金低倍晶粒度采用相应要求的图谱目视进行评定。
B 高温合金、不锈钢晶粒度根据相应要求的图谱进行，需要仲裁时，采用面积法、截点法进行评定。
C 晶粒度级别要求
不同材料的紧固件对晶粒度的要求也不同，例如，五种高温合金紧固件的晶粒度不一样，晶粒度级别要求如下：
优质GH2132 晶粒度 5级或更细。
GH4169 晶粒度 等于或细5级，允许个别3级灶并庆。
GH738 晶粒度 2-6级不允许粗于1级和细于7级晶粒度存在。
GH141 晶粒度 等于或细于2级，允许个别1级。
GH159 晶粒度 等于或细4级，允许个别2级。
(5) 晶间腐蚀、氧化渗透检查
A 晶界腐蚀(高温晶界氧化)是一种高温表面氧化的形式，加工面不允许有晶界腐蚀。如采用氩气保护，氩气不纯；真空热处理真空度不够等情况都会产生晶界腐蚀和表面氧化。在热处理固溶及热镦过程，应避免由于温度高产生晶界腐蚀。采用氩气保护炉热处理时，必须控制氩气的纯度；采用真空炉热处理时，必须控制真空度达到标准要求。
B 在抛光、腐蚀状态下检查晶间腐蚀与氧化渗透，试样腐蚀时要适度，让组织轻微显示。
(6) 表面污染、氧污染检查
钛合金表面污染检查时，如表层组织与内部组织有较明显差异，表层α相增多，则表面存在污染，氧污染的产生主要来自热镦和热处理，根据钛合金的特性，其在500℃以上就容易被氧化，在热镦时或非真空热处理过程隐握中，零件表面的温度高于500℃以后，零件表面被氧化。组织检查时表面α相增多，出现一层富α层，富α层的深度即为表面氧污染的深度。
(7) 螺纹折迭检查
螺纹折迭是一种在滚压螺纹过程中造成的缺陷，制造技术条件规定不允许中径以下有折迭缺陷。螺纹滚压过程操作不当，造成螺纹折叠，有螺纹折迭的产品整批报废，高温合金紧固件应无螺纹折迭。在成品零件螺纹检查过程中，出现螺纹折迭的现象有两种情况，一种是滚压螺纹过程中造成的，折迭在螺纹某一个位置有规律出现；另一种是制样过程中产生的，螺纹折迭无规律出现。
(8) 金属流线检查
产品经镦制后，金属流线沿零件外形分布。金属流线检查是考核产品是否经过镦制，热镦或冷镦工艺是否满足紧固件成型的要求。对流线的检查，不同高温合金产品的金属流线腐蚀剂不同，采用目测或10倍以下放大镜或低倍数的显微镜观察。流线试样的腐蚀有化学法和电解法，大多数采用化学法，高温合金紧固件采用电解腐蚀法，高温合金紧固件流线的电解腐蚀方法很多，常用有以下几种：
a10%草酸水溶液 ，2～10v。
b10ml硝酸+5ml冰醋酸+85ml水，1～2v。
c50ml硫酸+10ml磷酸+40ml硝酸，2～5v。
d25g铬酐+10ml水+130ml冰醋酸，02～04v。
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紧固件的开发设计最重要的环节是质量管控，从进料到成品出货有几大关口，这几大关口有不同的检验方式。首先进料有相关是外观、尺寸、元素、性能、有害物质检测等等；过程方面更多的是外观、尺寸、敲击实验、锻流线；热处理更多的是外观、硬度、扭矩、拉力、金相等等；表面处理更多的是一些氢脆测试、镀层、盐雾等，包睁颤键括出货有一个有害物质检测。在尺寸、外观检测上，常见洞轮的是二次元、轮廓测量仪、三坐标测量仪、影像分选机（这个是个全选机）；力学和化学检测上，主要有硬度机（洛式和维氏）、拉力机、金相显微镜；材料检测上，有一个光谱分析仪、盐雾试验机。
紧固件，是作紧固连接用且应用极为广泛的一类机械零件。紧固件，使用行业广泛，包括能源、电子、电器、机械、化工、冶金、模具、液压等等行业，在各种机械、设备、车辆、船舶、铁路、桥梁、建筑、结构、工具、仪器、化工、仪表和用品等上面，都可以看到各式各样的紧固件，是应用最广泛的机械基础件。它的特点是悉巧品种规格繁多，性能用途各异，而且标准化、系列化、通用化的程度也极高。因此，也有人把已有国家标准的一类紧固件称为标准紧固件，或简称为标准件。
1041 紧固件常见的因原材料缺陷原因造成的产品缺陷
材料表面裂纹造成紧固件表面裂纹，见图10-4；原材料表层粗晶环手颂造成紧固件表层粗晶环，见图 10-5；原材料表面脱碳造成紧固件表面脱碳，见图10-6；原材料表面折叠造成紧固件表面折叠，淬火后开裂，见图10-7。
图10-4 螺栓表面裂纹 1× 图10-5 螺栓杆部粗晶环 ×100
图10-6 螺钉表面脱碳 ×3 图10-7螺栓表面折叠裂纹 ×50
1042 紧固件成形工艺与加工工艺不当造成缺陷
紧固件失效工艺缺首薯雀陷原因有尺寸超差、螺纹精度不够；高强度螺栓头杆联接处未进行冷挤压；变形不当造成的晶粒不均匀等。裂纹在粗细晶粒交界处产生并扩展， 见图10-8。螺栓头部金属流线没有沿螺栓头部外形分布，见图10-9。
图10-8粗细晶粒交界面上的裂纹 ×50 图10-9螺栓头部不合格金属流线 50×
C 螺纹滚压工艺不当造成的缺陷
螺纹滚压时要求毛坯直径和滚压压力符合工艺要求，当毛坯直径过大或滚压压力过大时，经滚压螺纹后有时螺纹端中心呈开口孔洞或出现内部中心封闭孔洞，中心呈开口孔洞见图10-10(a)；螺纹端中心呈开口孔洞的螺钉，其端面中心会呈不规则的孔洞缺陷，该缺陷不要与缩孔残余相混淆。螺钉螺纹端头表面中心呈不规则孔洞缺陷，
螺钉螺纹端中心开口孔洞者早 螺钉螺纹端中心不规则孔洞
D 自锁螺母加工工艺不当安装时收口端产生裂纹
自锁螺母的自锁性能靠螺母收口后产生，自锁螺母的收口方式主要有两种形式，两点收口和三点收口。尺寸过小，螺母起不到自锁作用；收口尺寸过大，螺母装配时收口端容易产生裂纹，
