CN104928545B - 一种磁粉检测触棒材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种磁粉检测触棒材料，包括以下合金成分和质量组分：Si：0.4~0.5%，Cu：3.8~4.9%，Mg：1.2~1.8%，Zn0.01~0.3%，Mn：0.3~0.9%，Ti：0.05~0.15%，Ni0.01~0.1%，Fe：0.3~0.5，余量为Al，所述材料熔铸成型后密度为2.69g/cm，熔点为645℃。本发明的磁粉检测触棒材料，与现有技术中使用的材料相比较，密度低，机械加工性能好，触棒材料熔点较低并且适中，铸钢产品检测磁化时大电流导致的瞬间高温会让棒材提前熔融，并且此触棒材料强度高于铝、锌等材料，具有较好的切削性能便于棒材的锯断加工，且有效的避免了触棒在后期加工装配螺纹时导致的螺纹倒牙；导电性好，成本适中，适于常规检测。
Description
技术领域
本发明涉及一种磁粉检测触棒材料，用于铸钢、铸铁产品的磁粉检测与质量控制。
背景技术
磁粉检测触棒法作为磁粉检测的最常规方法，因其操作简单，局部检测灵敏度集中，适用性强，已经在现代铸锻件行业的表面和近表面无损检测中成为首选。
现有技术中，磁粉检测触棒材料以铜材、铝材、钢材、锌材等单一材料为主，这些材料在磁化检测中均能达到检测的目的，但因各种材料性能的差异与被检材料的使用性能需求，则分别存在一定的不足之处。
铜，使用紫铜棒材，熔点1083℃，密度8.96g/cm³。因材料密度大，故同体积材料重量大，人工检测时操作人员举持不易；熔点高，接近于部分碳钢和合金钢，磁化瞬间，接触点高温易灼伤被检测工件本体，另外，熔融铜质渗入被检工件表面，影响材料的使用性能，且造价高。
铝，使用铝质棒材，熔点660℃，密度2.702g/cm³，莫氏硬度2.75。材料硬度低，断面攻丝难，使用过程易扭曲变形。
铁，使用钢质棒材，熔点1515℃，密度7.9g/cm³。材料密度大，同体积材料重量大，人工检测操作举持不易；熔点高，磁化瞬间，接触点高温易灼伤被检测工件本体。
锌，使用锌质棒材，熔点419℃，密度7.1g/cm³。材料密度大，同体积材料重量大，人工检测举持不易；熔点偏低，检测过程熔损快，耗量大。
发明内容
本发明针对现有的磁粉检测技术中使用单一触棒材料存在的不足，提供一种以铝为基底的合金成分的磁粉检测触棒材料，以降低触棒材料成本，并便于现场人工检测操作。
本发明的目的是这样实现的，一种磁粉检测触棒材料包括以下合金成分和质量组分：Si：0.4~0.5%，Cu：3.8~4.9%，Mg：1.2~1.8%，Zn0.01~0.3%，Mn：0.3~0.9%，Ti：0.05~0.15%，Ni0.01~0.1%，Fe：0.3~0.5，余量为Al，所述材料熔铸成型后密度为2.69g/cm，熔点为645℃。
作为本发明的磁粉检测触棒材料的优选方案，包括以下合金成分和质量组分：Si：0.475%，Cu：3.87%，Mg：1.32%，Zn0.077%，Mn：0.419%，Ti：0.085%，Ni0.045%，Fe：0.307，余量为Al。
作为本发明的磁粉检测触棒材料的另一种优选方案，包括以下合金成分和质量组分：Si：0.4%，Cu：3.8%，Mg：1.2%，Zn0.01%，Mn：0.3%，Ti：0.05%，Ni0.01%，Fe：0.3，余量为Al。
作为本发明的磁粉检测触棒材料的再一种优选方案，包括以下合金成分和质量组分：Si：0.5%，Cu：4.9%，Mg： 1.8%，Zn0.3%，Mn： 0.9%，Ti： 0.15%，Ni：0.1%，Fe： 0.5，余量为Al。
本发明的作为本发明的磁粉检测触棒材料通过如下方法熔炼：
1）按上述合金成分和质量组分分别称取配比各组份材料；
2）采用合金熔炼法将电解铝液温度升高到950±20℃，清除铝液表面的浮渣后，向液体表面增加覆盖剂，按成分比例加入提前破碎好的纯铜块和Al-Mn中间合金，保温熔炼直到铜块全部溶解到铝液中以后，将熔体温度降低到740±10℃后按镁元素比例加入Al-Mg中间合金块进行保温熔炼；中间合金熔化后，对合金液充分搅拌并浇铸成Φ28的棒材；
3）棒材成型后，在180℃进行8-10h固溶处理，以提高材料强度；然后加工成最终尺寸为Φ25×460mm的触棒。
本发明的磁粉检测触棒材料，与现有技术中使用的材料相比较，密度低，同尺寸触棒重量小，批量产品的实际检测实施过程中人工举持操作轻松省力，适宜长时间连续作业；触棒材料熔点较低并且适中，铸钢产品检测磁化时大电流导致的瞬间高温会让棒材提前熔融，避免被检测材料基体的过度灼伤，且熔融棒材绝少会渗入被检测材料而导致基体性能的改变，检测后的铸件表面的熔点可以通过抛丸去除，本体无损伤，触棒材料无渗入，效果稳定；强度高于铝、锌材料，较好的切削性能便于棒材的锯断加工，且有效的避免了触棒在后期加工装配螺纹时导致的螺纹倒牙；导电性好，成本适中，适于常规检测。
具体实施方式
实施例1
1）按如下合金成分和质量组分分别称取配比各组份材料：Si：0.475%，Cu：3.87%，Mg：1.32%，Zn0.077%，Mn：0.419%，Ti：0.085%，Ni0.045%，Fe：0.307，余量为Al；
2）采用合金熔炼法将电解铝液温度升高到960℃，清除铝液表面的浮渣后，向液体表面增加覆盖剂，按成分比例加入提前破碎好的纯铜块和Al-Mn中间合金，保温熔炼直到铜块全部溶解到铝液中以后，将熔体温度降低到745℃后按镁元素比例加入Al-Mg中间合金块进行保温熔炼；中间合金熔化后，对合金液充分搅拌并浇铸成Φ28的棒材；
3）棒材成型后，在180℃进行8h固溶处理，以提高材料强度；然后精加工成最终尺寸为Φ25×460mm的触棒。
经测定所制触棒的密度为2.69 g/cm，熔点为645℃，触棒的硬度≥HB70，导电率≥55%IACS。
实施例2
1）按如下合金成分和质量组分分别称取配比各组份材料：Si：0.4%，Cu：3.8%，Mg：1.2%，Zn0.01%，Mn：0.3%，Ti：0.05%，Ni0.01%，Fe：0.3，余量为Al；
2）采用合金熔炼法将电解铝液温度升高到950℃，清除铝液表面的浮渣后，向液体表面增加覆盖剂，按成分比例加入提前破碎好的纯铜块和Al-Mn中间合金，保温熔炼直到铜块全部溶解到铝液中以后，将熔体温度降低到740℃后按镁元素比例加入Al-Mg中间合金块进行保温熔炼；中间合金熔化后，对合金液充分搅拌并浇铸成Φ28的棒材；
3）棒材成型后，在180℃进行9h固溶处理，以提高材料强度；然后精加工成最终尺寸为Φ25×460mm的触棒。
经测定所制触棒的密度为2.69 g/cm，熔点为643℃，触棒的平均硬度≥HB70，导电率≥55%IACS。
实施例3
1）按如下合金成分和质量组分分别称取配比各组份材料：Si：0.5%，Cu：4.9%，Mg： 1.8%，Zn0.3%，Mn： 0.9%，Ti： 0.15%，Ni：0.1%，Fe： 0.5，余量为Al；
2）采用合金熔炼法将电解铝液温度升高到970℃，清除铝液表面的浮渣后，向液体表面增加覆盖剂，按成分比例加入提前破碎好的纯铜块和Al-Mn中间合金，保温熔炼直到铜块全部溶解到铝液中以后，将熔体温度降低到750℃后按镁元素比例加入Al-Mg中间合金块进行保温熔炼；中间合金熔化后，对合金液充分搅拌并浇铸成Φ28的棒材；
3）棒材成型后，在180℃进行10h固溶处理，以提高材料强度；然后精加工成最终尺寸为Φ25×460mm的触棒。
经测定所制触棒的密度为2.69 g/cm，熔点为646℃，触棒的平均硬度≥HB70，导电率≥55%IACS。
Claims (4)
1.一种磁粉检测触棒材料，其特征在于，包括以下合金成分和质量组分：Si：0.4~0.5%，Cu：3.8~4.9%，Mg：1.2~1.8%，Zn0.01~0.3%，Mn：0.3~0.9%，Ti：0.05~0.15%，Ni0.01~0.1%，Fe：0.3~0.5，余量为Al，所述材料熔铸成型后密度为2.69g/cm3，熔点为645℃。
2.根据权利要求1所述的磁粉检测触棒材料，其特征在于，包括以下合金成分和质量组分：Si：0.475%，Cu：3.87%，Mg：1.32%，Zn0.077%，Mn：0.419%，Ti：0.085%，Ni0.045%，Fe：0.307，余量为Al。
3.根据权利要求1所述的磁粉检测触棒材料，其特征在于，包括以下合金成分和质量组分：Si：0.4%，Cu：3.8%，Mg：1.2%，Zn0.01%，Mn：0.3%，Ti：0.05%，Ni0.01%，Fe：0.3，余量为Al。
4.根据权利要求1所述的磁粉检测触棒材料，其特征在于，包括以下合金成分和质量组分：Si：0.5%，Cu：4.9%，Mg： 1.8%，Zn0.3%，Mn： 0.9%，Ti： 0.15%，Ni：0.1%，Fe： 0.5，余量为Al。
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