Phồng rộp trong thép: Nguyên nhân, phát hiện và phòng ngừa trong kiểm soát chất lượng
Chia sẻ
Table Of Content
Table Of Content
Định nghĩa và khái niệm cơ bản
Trong bối cảnh của ngành công nghiệp thép, phồng rộp là khuyết tật bề mặt đặc trưng bởi các chỗ lồi cục bộ hoặc các lỗ rỗng trên bề mặt thép. Các đặc điểm này thường do khí bị giữ lại, sự bay hơi của tạp chất hoặc ứng suất bên trong dẫn đến sự hình thành các lỗ rỗng hoặc bong bóng bên dưới bề mặt.
Các vết phồng rộp là chỉ số quan trọng về các vấn đề về tính toàn vẹn của bề mặt và có thể làm giảm các đặc tính cơ học, khả năng chống ăn mòn và chất lượng thẩm mỹ của các sản phẩm thép. Chúng rất quan trọng trong các quy trình kiểm soát chất lượng vì sự hiện diện của chúng có thể dẫn đến hỏng sớm, giảm tuổi thọ hoặc loại bỏ các thành phần thép.
Trong khuôn khổ rộng hơn của đảm bảo chất lượng thép, phồng rộp được phân loại là các khuyết tật bề mặt có thể phát sinh trong nhiều giai đoạn sản xuất khác nhau, bao gồm đúc, cán nóng, xử lý nhiệt hoặc hoàn thiện bề mặt. Phát hiện và kiểm soát phồng rộp là điều cần thiết để đảm bảo độ tin cậy và hiệu suất của thép trong các ứng dụng đòi hỏi khắt khe như bình chịu áp suất, đường ống và các thành phần kết cấu.
Bản chất vật lý và nền tảng luyện kim
Biểu hiện vật lý
Ở cấp độ vĩ mô, các vết phồng rộp xuất hiện dưới dạng các đặc điểm nổi lên hoặc chìm trên bề mặt thép, thường giống như các bong bóng nhỏ hoặc mụn nhọt. Chúng có thể thay đổi kích thước từ vài micromet đến vài milimét đường kính, tùy thuộc vào mức độ nghiêm trọng và nguồn gốc.
Về mặt vi mô, các mụn nước được đặc trưng bởi các lỗ rỗng hoặc túi khí nằm bên dưới lớp bề mặt. Các lỗ rỗng này thường được bao quanh bởi các đặc điểm cấu trúc vi mô như ranh giới hạt, tạp chất hoặc vết nứt nhỏ. Khi phóng đại, khu vực bị mụn nước có thể cho thấy cấu trúc vi mô bị phá vỡ hoặc biến dạng, với bằng chứng về sự tích tụ khí bên trong hoặc sự bốc hơi.
Các đặc điểm đặc trưng để nhận dạng mụn nước bao gồm hình dạng tròn, bản chất cục bộ và sự hiện diện của ranh giới rõ ràng giữa mụn nước và thép âm thanh xung quanh. Kiểm tra bề mặt thường thấy một lớp màng mỏng, đôi khi bị nứt, trên mụn nước, cho thấy sự tích tụ áp lực bên trong.
Cơ chế luyện kim
Sự hình thành các vết phồng rộp chủ yếu là do khí hoặc hơi bị giữ lại trong thép trong quá trình gia công. Các khí này có thể bắt nguồn từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm hydro hòa tan, nitơ hoặc carbon monoxide, bị giữ lại trong quá trình đông đặc hoặc làm mát.
Trong quá trình nhiệt độ cao như cán nóng hoặc xử lý nhiệt, các khí này có thể giãn nở do tác động nhiệt, tạo áp lực lên cấu trúc vi mô xung quanh. Nếu cấu trúc vi mô hoặc điều kiện bề mặt của thép thuận lợi, áp suất bên trong sẽ gây ra sự tách lớp hoặc tách lớp cục bộ, dẫn đến hình thành phồng rộp.
Sự bay hơi của các tạp chất, chẳng hạn như tạp chất oxit hoặc sunfua, cũng có thể tạo ra các túi hơi bên trong dẫn đến phồng rộp. Ngoài ra, ứng suất dư từ quá trình làm mát không đều hoặc biến dạng có thể thúc đẩy quá trình di chuyển và tích tụ khí bên dưới bề mặt.
Thành phần thép ảnh hưởng đến khả năng hình thành phồng rộp; ví dụ, hàm lượng hydro cao hoặc một số nguyên tố hợp kim thúc đẩy giữ khí làm tăng khả năng hình thành phồng rộp. Các thông số xử lý như nhiệt độ, tốc độ làm mát và độ sạch bề mặt cũng ảnh hưởng đáng kể đến sự phát triển của phồng rộp.
Hệ thống phân loại
Các vết phồng rộp được phân loại dựa trên kích thước, độ sâu và mức độ nghiêm trọng của chúng. Tiêu chí phân loại phổ biến bao gồm:
- Phồng rộp nhỏ: Các chỗ lồi hoặc lõm nhỏ, nông có đường kính dưới 0,5 mm, thường nằm trong phạm vi dung sai quy định.
- Bọng nước lớn: Bọng nước lớn hơn hoặc sâu hơn có kích thước vượt quá 0,5 mm, có khả năng ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của bề mặt.
- Phồng rộp nghiêm trọng: Phồng rộp lan rộng làm tổn hại đến bề mặt hoặc tính toàn vẹn của cấu trúc, thường dẫn đến đào thải.
Một số tiêu chuẩn, chẳng hạn như ASTM A480 hoặc ISO 10286, cung cấp hệ thống phân loại chi tiết chỉ định mức độ nghiêm trọng (ví dụ: Cấp 1 đến Cấp 3) dựa trên tỷ lệ phần trăm diện tích bề mặt bị ảnh hưởng và độ sâu của vết phồng rộp. Các phân loại này hỗ trợ nhà sản xuất và thanh tra viên trong việc xác định mức độ chấp nhận được và các hành động khắc phục cần thiết.
Trong các ứng dụng thực tế, phân loại này hướng dẫn các quyết định liên quan đến khả năng sử dụng sản phẩm, yêu cầu hoàn thiện bề mặt hoặc nhu cầu xử lý lại.
Phương pháp phát hiện và đo lường
Kỹ thuật phát hiện chính
Các phương pháp phổ biến nhất để phát hiện phồng rộp bao gồm kiểm tra bằng mắt thường, kiểm tra siêu âm và kính hiển vi bề mặt.
-
Kiểm tra bằng mắt: Phương pháp đơn giản và trực tiếp nhất, bao gồm kiểm tra dưới ánh sáng và độ phóng đại thích hợp. Phương pháp này xác định hiệu quả các chỗ lồi lõm, lõm hoặc đổi màu trên bề mặt liên quan đến mụn nước.
-
Kiểm tra siêu âm (UT): Sử dụng sóng âm tần số cao để phát hiện các điểm không liên tục bên trong. Các vết phồng rộp, đặc biệt là những vết phồng rộp bên dưới bề mặt, phản xạ tín hiệu siêu âm, cho phép xác định vị trí và kích thước của chúng.
-
Kính hiển vi quang học và điện tử: Cung cấp phân tích bề mặt và cấu trúc vi mô chi tiết. Kính hiển vi quang học có thể tiết lộ các đặc điểm bề mặt, trong khi kính hiển vi điện tử quét (SEM) cung cấp hình ảnh độ phân giải cao về hình thái mụn nước và các đặc điểm bên trong.
Nguyên lý vật lý đằng sau phát hiện siêu âm dựa trên sự phản xạ và tán xạ của sóng âm tại các giao diện giữa vật liệu âm thanh và các khoảng trống hoặc túi khí. Thiết lập thiết bị bao gồm ghép các chất trung gian dạng gel hoặc nước, định vị đầu dò và hiệu chuẩn theo tần số cụ thể phù hợp với kích thước mụn nước dự kiến.
Tiêu chuẩn và thủ tục thử nghiệm
Các tiêu chuẩn quốc tế có liên quan bao gồm:
- ASTM E2130: Hướng dẫn tiêu chuẩn để phát hiện khuyết tật bề mặt và dưới bề mặt thép bằng thử nghiệm siêu âm.
- ISO 16810: Kiểm tra không phá hủy—Kiểm tra siêu âm—Nguyên tắc chung.
Quy trình điển hình bao gồm:
- Chuẩn bị bề mặt: làm sạch và làm mịn để loại bỏ cặn, rỉ sét hoặc chất bẩn trên bề mặt.
- Hiệu chuẩn: cài đặt thiết bị siêu âm theo các tiêu chuẩn tham chiếu đã biết.
- Quét: di chuyển đầu dò một cách có hệ thống trên bề mặt theo dạng lưới.
- Ghi dữ liệu: thu thập các tín hiệu biểu thị các đặc điểm bên trong.
- Diễn giải: phân tích tiếng vang để xác định các mụn nước tiềm ẩn.
Các thông số quan trọng bao gồm lựa chọn tần số (tần số cao hơn cho chi tiết bề mặt, tần số thấp hơn cho phát hiện sâu hơn), môi trường ghép nối và tốc độ quét. Sự thay đổi trong các thông số này ảnh hưởng đến độ nhạy và độ chính xác của phát hiện.
Yêu cầu mẫu
Các mẫu phải đại diện cho lô sản xuất, với điều kiện bề mặt phù hợp với sản phẩm cuối cùng. Chuẩn bị bề mặt bao gồm vệ sinh, đánh bóng hoặc khắc để tăng khả năng hiển thị khuyết tật.
Để đánh giá chính xác, mẫu vật phải không có chất gây ô nhiễm bề mặt và độ nhám bề mặt có thể che khuất việc phát hiện phồng rộp. Trong một số trường hợp, có thể cần phải cắt hoặc đánh bóng để kiểm tra bên dưới bề mặt.
Kích thước và hình dạng mẫu phụ thuộc vào phương pháp thử nghiệm; đối với thử nghiệm siêu âm, bề mặt phẳng, nhẵn được ưu tiên để đảm bảo ghép nối và truyền tín hiệu thích hợp.
Độ chính xác đo lường
Độ chính xác của phép đo phụ thuộc vào hiệu chuẩn thiết bị, kỹ năng của người vận hành và điều kiện bề mặt. Khả năng lặp lại và tái tạo đạt được thông qua các quy trình chuẩn hóa và quy trình hiệu chuẩn.
Các nguồn lỗi bao gồm độ nhám bề mặt, sự không nhất quán của khớp nối và hạn chế của thiết bị. Để đảm bảo chất lượng đo lường, việc hiệu chuẩn thường xuyên, đào tạo người vận hành và tuân thủ các tiêu chuẩn là điều cần thiết.
Sử dụng nhiều phép đo ở nhiều vị trí khác nhau và xác thực chéo bằng các phương pháp khác (ví dụ: kính hiển vi) sẽ tăng cường độ tin cậy.
Định lượng và Phân tích dữ liệu
Đơn vị đo lường và thang đo
Kích thước của mụn nước thường được thể hiện theo đường kính (mm hoặc micromet) và độ sâu (micromet). Độ phủ bề mặt được định lượng theo tỷ lệ phần trăm của tổng diện tích bề mặt bị ảnh hưởng.
Tín hiệu siêu âm được phân tích định lượng bằng cách đo biên độ và độ trễ thời gian của tiếng vang, tương quan với kích thước và vị trí của mụn nước. Các phép đo này có thể được chuyển đổi thành ước tính kích thước khuyết tật bằng cách sử dụng đường cong hiệu chuẩn.
Các yếu tố chuyển đổi có thể bao gồm mối quan hệ giữa biên độ tín hiệu siêu âm và kích thước lỗ rỗng, hoặc giữa diện tích bề mặt được bao phủ và mật độ khuyết tật.
Giải thích dữ liệu
Kết quả thử nghiệm được giải thích dựa trên ngưỡng đã thiết lập:
- Có thể chấp nhận: Các vết phồng rộp có kích thước hoặc tỷ lệ che phủ bề mặt nhỏ hơn mức quy định, ví dụ: diện tích bề mặt bị ảnh hưởng nhỏ hơn 1%.
- Từ chối: Các vết phồng rộp vượt quá giới hạn về kích thước hoặc phạm vi bao phủ, cho thấy tính toàn vẹn của bề mặt không được chấp nhận.
Kết quả có mối tương quan với tính chất vật liệu; ví dụ, hiện tượng phồng rộp nghiêm trọng có thể làm giảm độ bền kéo hoặc khả năng chống ăn mòn.
Tiêu chuẩn chấp nhận phụ thuộc vào ứng dụng, với các thành phần quan trọng yêu cầu giới hạn chặt chẽ hơn. Ví dụ, thép bình chịu áp suất thường có mật độ phồng rộp cho phép thấp hơn thép kết cấu.
Phân tích thống kê
Nhiều phép đo trên một lô cho phép đánh giá thống kê. Các kỹ thuật bao gồm tính toán kích thước vỉ trung bình, độ lệch chuẩn và khoảng tin cậy.
Kế hoạch lấy mẫu phải tuân theo các tiêu chuẩn như ASTM E122 hoặc ISO 2859, đảm bảo đánh giá mang tính đại diện cho toàn bộ lô sản xuất.
Ý nghĩa thống kê giúp xác định mức độ phồng rộp quan sát được có nằm trong phạm vi biến thiên chấp nhận được hay chỉ ra các vấn đề về quy trình cần có hành động khắc phục.
Tác động đến tính chất và hiệu suất của vật liệu
| Tài sản bị ảnh hưởng | Mức độ tác động | Rủi ro thất bại | Ngưỡng quan trọng |
|---|---|---|---|
| Độ bền kéo | Vừa phải | Tăng | Độ phủ bề mặt 5% |
| Chống ăn mòn | Cao | Cao | Có mụn nước có đường kính >1 mm |
| Cuộc sống mệt mỏi | Có ý nghĩa | Cao | Độ sâu của vỉ >0,2 mm |
| Chất lượng hoàn thiện bề mặt | Biến đổi | Biến đổi | Có thể nhìn thấy phồng rộp ảnh hưởng đến thẩm mỹ |
Các vết phồng rộp làm giảm tính toàn vẹn của bề mặt, dẫn đến sự tập trung ứng suất cục bộ có thể gây ra các vết nứt dưới tải trọng tuần hoàn. Chúng cũng tạo ra các con đường cho các tác nhân ăn mòn, đẩy nhanh quá trình phân hủy.
Mức độ nghiêm trọng của tác động tương quan với kích thước, độ sâu và sự phân bố của các vết phồng rộp. Các vết phồng rộp lớn hơn hoặc nhiều hơn làm giảm đáng kể hiệu suất cơ học và tuổi thọ sử dụng.
Trong môi trường áp suất cao hoặc ăn mòn, ngay cả những vết phồng rộp nhỏ cũng có thể trở thành điểm khởi đầu cho sự cố, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc kiểm soát và phát hiện chặt chẽ.
Nguyên nhân và các yếu tố ảnh hưởng
Nguyên nhân liên quan đến quá trình
- Đúc: Khí bị giữ lại trong quá trình đông đặc, đặc biệt là trong các khuôn thông gió kém, sẽ dẫn đến hình thành phồng rộp ban đầu.
- Cán nóng: Làm nguội nhanh hoặc biến dạng không đều có thể giữ lại khí hoặc làm bay hơi tạp chất, gây ra lỗ rỗng bên trong.
- Xử lý nhiệt: Làm nóng quá mức hoặc làm nguội nhanh có thể thúc đẩy quá trình bay hơi các tạp chất hoặc khí còn sót lại.
- Hoàn thiện bề mặt: Việc vệ sinh hoặc chuẩn bị bề mặt không đầy đủ có thể khiến khí bị giữ lại hoặc cản trở khí thoát ra.
Các điểm kiểm soát quan trọng bao gồm bầu không khí lò, tốc độ làm mát và độ sạch bề mặt. Việc thông gió và thoát khí thích hợp trong quá trình đúc và chế biến sẽ giúp giảm nguy cơ phồng rộp.
Yếu tố thành phần vật liệu
- Hàm lượng hydro: Hàm lượng hydro hòa tan cao làm tăng nguy cơ phồng rộp.
- Tạp chất: Tạp chất oxit hoặc sunfua có thể làm bay hơi hoặc giữ khí, tạo thành bong bóng bên trong.
- Nguyên tố hợp kim: Các nguyên tố như nhôm hoặc titan có thể ảnh hưởng đến quá trình hình thành tạp chất và giữ khí.
Hợp kim có ái lực hydro thấp và hàm lượng tạp chất được kiểm soát có khả năng chống phồng rộp tốt hơn.
Ảnh hưởng của môi trường
- Môi trường xử lý: Môi trường ẩm ướt hoặc ô nhiễm có thể tạo ra hơi ẩm hoặc tạp chất thúc đẩy quá trình giữ khí.
- Điều kiện bảo dưỡng: Nhiệt độ cao hoặc môi trường ăn mòn có thể làm tăng sự phát triển của phồng rộp hoặc làm lộ ra các lỗ rỗng bên trong hiện có.
- Yếu tố thời gian: Tiếp xúc lâu với nhiệt độ cao khiến khí khuếch tán và tích tụ, làm tăng kích thước mụn nước.
Kiểm soát các yếu tố môi trường trong quá trình chế biến và sử dụng là rất quan trọng để giảm thiểu các vấn đề liên quan đến phồng rộp.
Tác động của lịch sử luyện kim
Các bước xử lý trước đó, chẳng hạn như đúc, rèn hoặc xử lý nhiệt, ảnh hưởng đến các đặc điểm cấu trúc vi mô như kích thước hạt, phân bố tạp chất và ứng suất dư.
Các hiệu ứng tích lũy của tính không đồng nhất về cấu trúc vi mô có thể tạo ra các vị trí ưu tiên cho sự hình thành và phát triển của mụn nước.
Hiểu biết về lịch sử luyện kim giúp dự đoán khả năng hình thành phồng rộp và hướng dẫn tối ưu hóa quy trình để giảm thiểu sự hình thành của chúng.
Chiến lược phòng ngừa và giảm thiểu
Biện pháp kiểm soát quy trình
- Khử khí: Thực hiện xử lý chân không hoặc khí trơ để loại bỏ khí hòa tan, đặc biệt là hydro.
- Thông gió thích hợp: Thiết kế khuôn mẫu và quy trình đúc để thoát khí dễ dàng.
- Làm mát có kiểm soát: Sử dụng tốc độ làm mát đồng đều để ngăn ngừa ứng suất bên trong và sự bốc hơi.
- Chuẩn bị bề mặt: Làm sạch bề mặt kỹ lưỡng để loại bỏ các chất gây ô nhiễm có thể giữ khí.
Việc theo dõi các thông số như nhiệt độ, thành phần khí quyển và tốc độ làm mát giúp đảm bảo chất lượng đồng nhất.
Phương pháp thiết kế vật liệu
- Điều chỉnh hợp kim: Kết hợp các nguyên tố làm giảm độ hòa tan của khí hoặc thúc đẩy quá trình biến đổi tạp chất.
- Kỹ thuật vi cấu trúc: Tối ưu hóa kích thước hạt và phân bố tạp chất để giảm thiểu sự hình thành lỗ rỗng bên trong.
- Tối ưu hóa xử lý nhiệt: Sử dụng chu trình gia nhiệt và làm mát có kiểm soát để giảm ứng suất dư và sự tích tụ khí.
Những phương pháp này giúp tăng cường khả năng chống phồng rộp của thép và cải thiện chất lượng bề mặt tổng thể.
Kỹ thuật khắc phục
- Gia công bề mặt: Loại bỏ các lớp bề mặt bị phồng rộp để loại bỏ các khuyết tật bề mặt.
- Xử lý nhiệt: Áp dụng quy trình giảm ứng suất hoặc ủ để giảm ứng suất bên trong và thúc đẩy thoát khí.
- Lớp phủ bề mặt: Sử dụng lớp phủ bảo vệ để cô lập các khu vực phồng rộp và ngăn ngừa tình trạng hư hỏng thêm.
Tiêu chí chấp nhận phải được thiết lập để xác định xem các sản phẩm đã khắc phục có đáp ứng các tiêu chuẩn hiệu suất hay không.
Hệ thống đảm bảo chất lượng
- Kiểm tra thường xuyên: Thực hiện kiểm tra trực quan và không phá hủy thường xuyên trong quá trình sản xuất.
- Kiểm toán quy trình: Thực hiện đánh giá định kỳ các thông số quy trình và kiểm soát môi trường.
- Tài liệu: Lưu giữ hồ sơ chi tiết về điều kiện quy trình, kết quả kiểm tra và hành động khắc phục.
- Đào tạo: Đào tạo nhân viên về kỹ thuật xác định và phòng ngừa lỗi.
Việc áp dụng hệ thống quản lý chất lượng toàn diện sẽ làm giảm tình trạng phồng rộp và đảm bảo chất lượng sản phẩm đồng đều.
Ý nghĩa công nghiệp và các nghiên cứu điển hình
Tác động kinh tế
Phồng rộp có thể dẫn đến chi phí đáng kể do sản phẩm bị từ chối, xử lý lại hoặc khiếu nại bảo hành. Các khiếm khuyết bề mặt có thể cần phải hoàn thiện thêm, làm tăng thời gian và chi phí sản xuất.
Trong các ứng dụng quan trọng, lỗi liên quan đến phồng rộp có thể gây ra hậu quả thảm khốc, dẫn đến việc thu hồi tốn kém hoặc sự cố an toàn.
Năng suất bị ảnh hưởng khi các lô sản xuất bị loại bỏ hoặc làm lại để đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng. Duy trì kiểm soát chặt chẽ quá trình hình thành vỉ là điều cần thiết để sản xuất hiệu quả về mặt chi phí.
Các ngành công nghiệp bị ảnh hưởng nhiều nhất
- Sản xuất bình chịu áp suất và nồi hơi: Tính toàn vẹn của bề mặt rất quan trọng đối với sự an toàn; các vết phồng rộp có thể làm giảm khả năng chứa áp suất.
- Đường ống và dầu khí: Phồng rộp có thể dẫn đến điểm bắt đầu ăn mòn, gây nguy cơ rò rỉ hoặc hỏng hóc.
- Ô tô và hàng không vũ trụ: Các khuyết tật bề mặt ảnh hưởng đến tuổi thọ chịu mỏi và chất lượng thẩm mỹ, ảnh hưởng đến hiệu suất và sự hài lòng của khách hàng.
- Kết cấu thép: Các vết phồng rộp có thể làm giảm khả năng chịu tải và độ bền.
Những lĩnh vực này đòi hỏi các biện pháp kiểm tra và kiểm soát chặt chẽ do yêu cầu cao về an toàn và hiệu suất.
Ví dụ về nghiên cứu tình huống
Một nhà máy thép sản xuất thép bình chịu áp suất cao quan sát thấy hiện tượng phồng rộp thường xuyên sau khi xử lý nhiệt. Phân tích nguyên nhân gốc rễ cho thấy sự tích tụ hydro còn lại do quá trình thoát khí không đủ trong quá trình đúc. Các biện pháp khắc phục bao gồm nâng cấp thiết bị thoát khí và tối ưu hóa tốc độ làm mát, dẫn đến giảm đáng kể tỷ lệ phồng rộp.
Trong một trường hợp khác, một nhà sản xuất đường ống đã xác định được các túi hơi bên trong thông qua thử nghiệm siêu âm. Phân tích vi cấu trúc cho thấy sự bốc hơi tạp chất là nguyên nhân. Việc thực hiện kiểm soát tạp chất chặt chẽ hơn và cải thiện vệ sinh bề mặt đã làm giảm sự hình thành mụn nước và cải thiện độ tin cậy của sản phẩm.
Bài học kinh nghiệm
Các vấn đề lịch sử về phồng rộp đã nhấn mạnh tầm quan trọng của việc kiểm soát mức hydro, hàm lượng tạp chất và các thông số xử lý. Những tiến bộ trong thử nghiệm không phá hủy đã tăng cường phát hiện sớm, ngăn chặn các sản phẩm lỗi đến được hiện trường.
Các biện pháp thực hành tốt nhất hiện nay nhấn mạnh vào kiểm soát quy trình tích hợp, kiểm tra toàn diện và cải tiến liên tục để giảm thiểu các khuyết tật liên quan đến phồng rộp.
Các điều khoản và tiêu chuẩn liên quan
Các lỗi hoặc thử nghiệm liên quan
- Lỗ kim: Các lỗ nhỏ trên bề mặt thường liên quan đến tình trạng khí bị mắc kẹt, nhưng nhỏ hơn và ít lồi hơn so với mụn nước.
- Tạp chất: Các hạt phi kim loại có thể ảnh hưởng đến quá trình hình thành mụn nước khi bay hơi.
- Nứt bề mặt: Có thể phát triển gần các vết phồng rộp do ứng suất bên trong.
- Giòn do hydro: Một hiện tượng liên quan trong đó hydro gây nứt, thường đi kèm với hiện tượng phồng rộp trong một số trường hợp.
Các phương pháp thử nghiệm bổ sung bao gồm kiểm tra bằng thuốc nhuộm để tìm khuyết tật bề mặt và chụp X-quang để tìm lỗ rỗng bên trong.
Tiêu chuẩn và thông số kỹ thuật chính
- ASTM A480/A480M: Thông số kỹ thuật tiêu chuẩn cho tấm, lá và dải thép không gỉ và chịu nhiệt, bao gồm các tiêu chí về khuyết tật bề mặt.
- ASTM E2130: Hướng dẫn phát hiện khuyết tật bề mặt và dưới bề mặt bằng siêu âm.
- ISO 10286: Thép—Phân loại khuyết tật bề mặt.
- EN 10204: Tiêu chuẩn chứng nhận nêu rõ các yêu cầu kiểm tra, bao gồm đánh giá khuyết tật bề mặt.
Tiêu chuẩn khu vực có thể khác nhau, nhưng tiêu chuẩn quốc tế nhấn mạnh vào thử nghiệm không phá hủy và kiểm soát chất lượng bề mặt.
Công nghệ mới nổi
Những tiến bộ bao gồm:
- Đo bề mặt 3D: Đo chính xác kích thước và sự phân bố của mụn nước.
- Chụp cắt lớp vi tính (CT): Chụp ảnh bên trong không phá hủy để phát hiện các mụn nước bên trong với độ phân giải cao.
- Quét và chụp ảnh bằng laser: Lập bản đồ khuyết tật bề mặt nhanh chóng.
- Giám sát tại chỗ: Phát hiện thời gian thực trong các giai đoạn xử lý để ngăn ngừa hình thành mụn nước.
Những phát triển trong tương lai nhằm mục đích cải thiện độ nhạy phát hiện, tự động hóa quy trình kiểm tra và tích hợp các biện pháp kiểm soát quy trình để chủ động phòng ngừa lỗi.
Bài viết toàn diện này cung cấp hiểu biết sâu sắc về lỗi phồng rộp trong ngành thép, bao gồm bản chất, cách phát hiện, tác động, nguyên nhân, cách phòng ngừa và tính liên quan của nó đối với ngành, đảm bảo cung cấp tài liệu tham khảo kỹ thuật đầy đủ.