[发明专利]一种镍基高温合金锻件表面组织快速检测方法、高倍组织腐蚀液

说明书

本发明提供了一种镍基高温合金锻件表面组织快速检测方法、高倍组织腐蚀液，包括：对加工后的锻件表面进行低倍组织腐蚀和检查：若表面组织均匀，则判定锻件表面质量合格；若表面发现存在疑似粗晶或明暗不均匀组织的部位，则对所述部位进行高倍组织腐蚀并用原位金相仪器进行金相组织检查：若该部位未发现粗晶组织，或部位晶粒度未超过产品评级要求，则判定所述锻件表面质量合格；否则则判定所述锻件表面质量不合格。本发明可在不破坏锻件完整性的前提下对粗晶及明暗不均匀组织进行高倍组织检查，得到清晰的腐蚀面和晶粒组织，达到全面筛选不合格品和避免由于伪粗晶错误判定合格锻件的目的。

技术领域

本发明涉及高温合金锻件制备技术领域，尤其是涉及一种镍基高温合金锻件表面组织快速检测方法、高倍组织腐蚀液。

背景技术

随着航空发动机推重比的提高，难变形镍基高温合金如GH4720Li镍基高温合金逐渐成为高性能涡轮盘的首选材料。高服役温度和苛刻的服役环境要求盘锻件具有极其均匀的晶粒组织，盘锻件表面及内部的粗晶或混晶组织，均会严重影响服役材料的强度、蠕变和疲劳性能。若在盘锻件生产流程中未及时检出异常晶粒组织，则严重威胁到发动机的安全使用及寿命。

由于航空发动机选用的镍基高温合金与其他材料相比，尤其是难变形高温合金，其原材料成本高、成材率低、加工难度极大，且盘锻件主要应用于军用和民用航空发动机中，其安全性、可靠性也是重中之重。所以，如何减少材料损耗、提高成品率、保证盘锻件安全可靠性成为盘锻件制备过程中缺陷检测的重点。

盘锻件生产过程中常采用水浸超声波探伤对盘锻件中所存在的夹杂物、裂纹、粗晶等缺陷进行检验判定，但在盘锻件表面存在3-5mm盲区，无法探测表面缺陷。盘锻件表面低倍组织腐蚀检查因其简单易行、成本低、检查全面而成为锻件表面质量、缺陷组织和异常晶粒检验的重要工序。但由于低倍组织腐蚀检查采用目视检查的方法，常出现检查不到位而遗漏异常晶粒组织的情况。且常有目视被判断为粗晶，但晶粒组织其实是满足标准要求的伪粗晶现象。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种镍基高温合金锻件表面组织快速检测方法、高倍组织腐蚀液，以缓解上述技术问题中的至少一个。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种镍基高温合金锻件表面组织快速检测方法，包括以下步骤：

对加工后的锻件表面进行低倍组织腐蚀和检查：

若表面未发现肉眼可见的粗晶和明暗不均匀组织，则判定所述锻件表面组织合格；

若表面发现存在疑似粗晶或明暗不均匀组织的部位，则对所述部位进行高倍组织腐蚀和检查：若部位未发现粗晶组织，或部位晶粒度未超过产品评级要求(技术文件要求)，则判定所述锻件表面组织合格；否则则判定所述锻件表面组织不合格；

其中，高倍组织腐蚀所用的高倍组织腐蚀液可溶解掉合金中杂质元素，在金相显微镜下显示清晰晶界形貌。

进一步的，高倍组织腐蚀所用的高倍组织腐蚀液包括CuCl₂、HCl和无水乙醇；

优选地，CuCl₂、HCl和无水乙醇的比例为CuCl₂：HCl：无水乙醇＝3g：(15-25)mL：(25-35)mL，优选为3g：20mL：30mL；

优选地，HCl的质量浓度为36-38％。

进一步的，高倍组织腐蚀的腐蚀时间为20-40s，优选为35s。

第二方面，本发明提供了一种实现第一方面所述的方法中高倍组织腐蚀所用的高倍组织腐蚀液，包括CuCl₂、HCl和无水乙醇。