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专利名称：用于探测非常高强度钢的加工燃烧的非破坏性方法，以及用于校准所述钢的加工燃烧的 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于探测具有非常高抗腐蚀性(VHS)的，特别是用于飞机的着陆齿轮的制造的不锈钢的例如由最终研磨而产生的加工燃烧的非破坏性方法。具体目标钢为 Cr-、Ni-、Mb-、Al-、Ti 基合金，例如已知商品名为 AMS 5936、MLT 1302、Ma-0650-12 和Ma-0600-12 的钢。本发明还涉及一种用于校准通过上述方法所探测的VHS钢的加工燃烧的比色图表。
背景技术：
本发明涉及在热处理和抛光加工或研磨之后不锈钢的质量控制领域。此种控制非常有用，因为在工件加工过程中，材料相对于额定值可达到过热温度从而燃烧。但这些加工燃烧产生材料机械性能的实质变化，甚至如工件的断裂。现有的低合金VHS钢的非破坏性测试技术，例如通过酸组合物进行蚀刻以进行检查，所述酸组合物例如为已知名称为NITAL的硝酸的酒精溶液。但是，此技术对于突显此种类型的不锈VHS钢的加工燃烧，以在热处理后建立该材料状态是无效的。

发明内容
本发明的目的是可有效和工业化地探测VHS类型的不锈钢的加工燃烧。为此，一种氢氟酸基的酸溶液的特殊溶液提供一种取决于浸泡在该溶液中的钢的燃烧状态的可视的显示刻度。更精确地，本发明的目的涉及一种用于探测VHS不锈钢的加工燃烧的非破坏性方法,其中该被加工的钢浸泡在包括氢氟酸和硝酸的水溶液中，通过浸泡在所述酸的水溶液中经历故意损害的样本而准备一种用于校准钢的加工燃烧的比色图表。这些样本通过它们的由于浸没并对应于绝对硬度的灰度级而进行分类。所述钢随后与校准颜色的比色图表进行对比。根据具体实施例-浸没在该酸溶液中的持续时间为至少5分钟；-在该溶液中氢氟酸和硝酸的量大致相等；-在该溶液中所有酸的量低于水的量；-该溶液以体积计包括10%_20%，优选为15%的氢氟酸；10%_20%，优选为15%的硝酸；60%-80%，优选70%的水；-该溶液无六价铬(Cr6)，其通过任何已知的方法，特别是通过嫁接的纤维素柱中的阴离子交换，或通过添加硫酸铁溶液来去除；该Cr6铬特别有毒，防止其扩散对于人类和保护环境来说非常重要；
-钢随后被浸没到硝酸溶液中以通过第一蚀刻去除炱，所述炱由具有降低加工燃烧读取风险的残渣形成；通过将钢浸没大约5分钟，根据本发明方法的酸溶液使得可获得对应于所测试钢的至少3%硬度减小的VHS钢的初步燃烧的显示。该比色图表包含遭受例如通过各种过分研磨而造成的故意损害的样本。这些样本包括在所测试的VHS钢的遭受不同研磨的标本区域中，或包括在此钢的遭受各种过热热处理的块中。无论该研磨类型是真实的还是虚假的，相同的灰度级对应于所经历损害的相同等级。根据具体实施例-所述样本通过喷砂以使它们的表面粗糙度均匀而经历一初步酸洗，从而在浸没于酸溶液中之后获得更好的颜色对比；
-所形成的炱通过在硝酸溶液中浸泡，并最终在水中清洗而去除。本发明还涉及一种用于校准通过上述方法探测的VHS钢的加工燃烧的比色图表。


通过阅读随后的涉及参照附图，对本发明一实施例的描述，本发明的其他优点和特征将变得明显，其中图I是受到不同过热温度的两个VHS不锈钢样本的硬度值的图；图2a和2b是对应于区别的虚构研磨的受到过热温度的两个VHS不锈钢块的俯视图，其中利用了不同的老化温度，从标准老化温度直到加速溶解温度；图3是一 VHS钢的样本的俯视图，该钢在经历了导致不同损害的故意研磨的区域中切割；和图4是在经历了相等的虚构或真实研磨的VHS钢的块与区域之间取决于硬度的相互关系图。
具体实施例方式为了准备用于校准两个合金VHS不锈钢，AMS 5936 (常规465)和MLT1302(MLX17)，下文称Al和A2的加工燃烧的比色图表，这些钢(分别为P1-P10和P11-P18)各自的样本块已准备。这些块从合金Al和A2上加工。在实现的例子中，这些块为圆柱形，直径等于15mm,高度等于9mm。确定包含等于造成燃烧的研磨的损害的Al和A2合金块的热处理条件。在两种情况下，通过热处理虚构的或真实的研磨，通过浸没在一定的酸溶液里形成相同的灰度级因此对应于相等的硬度状态。该灰度级可用于限定一特定的损害状态。起先，所述块通过以不同温度过热而经历一热处理，以产生虚构损害或由于过度研磨而燃烧这样的缺陷。为此，所述块被相继引入在不同过热温度的实验表面。所述温度，由热电偶测量，以50°的增量变化，在每个合金的老化温度(Tv)与加速溶解温度(Tr)之间散布开对于 Al，Tv=510°C, Ts=950°C ;对于 A2，Ts=505°C，Tr=850°C。不同块的布氏硬度(HB)随后通过标准的方法测量，以用已知的定量参数来表征各块。所获得的结果被标到图I中所示的图表中。看起来来自合金Al和A2的各块的硬度曲线Cl和C2从仅高于老化温度的温度显著降低至稳定而继续地虚弱地减小-直到所述温度大致高于加速溶解温度。根据本发明的方法于是包括将所述块投入包含两种强无机酸氢氟酸和硝酸的溶液中，在优选例中两种酸的量相等。在此例中，对于100ml，该溶液包含两种酸各15ml，以及70ml的水。为了改善所述块的表面粗糙度和随后的颜色对比度，所述块有利地通过高压喷砂设备进行酸洗。在此，浸没持续5分钟。为了去除在浸没后形成的由残渣构成的“炱”，这些块随后被投入另一硝酸溶液中几分钟。最后用水进行清洗。图2a和2b分别表示浸泡后的Al合金的块Pl-PlO和从A2合金的块Pl 1-P18的顶面。取决于所经历的处理，包括随着温度而增加的损害，所述块根据灰度级的对比等级而具有区别的色调。为了使该色调区别更显著，这些顶面呈现许多屏幕，其特征密度反映不同的 灰度级。该图再现这些块的对应处理温度，分别为从510°C -950V，以及从505°C _850°C。参见图3，钢样本Al的俯视图切于区域Z1，经历了增加强度的故意研磨，导致相当的增加的损害。对于各区域Zl进行布氏硬度测量，获得的值回标在该图上。该样本随后被投入具有与前述用于虚假研磨的块的相同成分的酸溶液中。在浸没前酸洗以及在浸没后清洁的进一步处理也被实现。具有相同灰度级的区域Zi和块Pi具有相同的标记“i”。在图4的图表上，块Pi和区域Zi沿横坐标以它们的灰度级“i”分类，这些区域和块的布氏硬度则标于纵坐标上。具有相同数字“i”，即经历相同机械(真实研磨)和热(虚假研磨)处理的区域和块的硬度值的相互关系由此图表确定。注意到在两个连续值“i”之间布氏硬度减少大约3%。该灰度级“i”因此为精确损害的一个程度。本发明并不限制为所描述或展示的例子。例如可在溶液中增加另外一种酸，例如盐酸，特别是量等于其他酸的量。而且，出于效率的原因，根据钢和燃烧的程度，在氢氟酸/硝酸溶液中浸泡的持续时间可延长至超过5分钟，但小于或等于60分钟。还可提供其他的虚假研磨通过电子轰击、激光束或通过超声波，或此外通过目标蚀刻。可使用研磨以外的加工方式，例如车或铣。
权利要求
1.一种用于探測VHS不锈钢的加工燃烧的非破坏性方法，其特征在于，该被加工的钢(Al，A2)浸泡在包括氢氟酸和硝酸的水溶液中，一用于校准钢的加工燃烧的比色图表通过浸泡在所述酸的水溶液中经历故意损害的样本(P1-P10 ；P11-P18)而准备，所述样本通过它们的由于浸没而产生并对应于绝对硬度的灰度级而分类，所述钢(Al，A2)随后与校准颜色的比色图表(P1-P10 ；P11-P18)进行对比。
2.根据权利要求I所述的方法，其中在该酸溶液中的浸没持续时间为至少5分钟。
3.根据权利要求I或2所述的方法，其中在该溶液中氢氟酸和硝酸的量大致相等。
4.根据权利要求3所述的方法，其中该溶液以体积计包括10%-20%的氢氟酸，10%-20%的硝酸和60%-80%的水。
5.根据前述权利要求中任何一项所述的方法，其中所述钢(Al，A2)随后被浸没到硝酸 溶液中以去除炱。
6.根据权利要求1-5中任何一项所述的方法，其中此钢的块(P1-P10;P11-P18)被加エ，并受到对应于虚假研磨的可变过热的热处理。
7.一种用于实施根据权利要求1-6中任何一项所述方法的比色图表。
全文摘要
本发明涉及一种用于有效地、工业化探测VHS钢的加工燃烧的方法。为此，所述被加工过的钢被浸泡在包括氢氟酸和硝酸的水溶液中。为了确定燃烧程度，准备一用于校准使用上述方法探测的VHS钢的加工燃烧的比色图表。所述比色图表可由所检测钢的块(P1-P10)所组成，所述钢受到过度表面修整操作(或其他加工方式)而被故意损害，随后浸泡在上面限定的酸溶液中。该表面修整操作可由在老化温度Tv(对于钢例如为510℃)与固溶退火温度(对于所述钢为950℃)之间的过热热处理模拟。所述样本根据它们的由于浸没并对应于预先确定的硬度，并因此对应于预先确定的损害级别的灰度级而分类。
文档编号G01N33/20GK102822668SQ201180006601
公开日2012年12月12日 申请日期2011年1月28日 优先权日2010年2月1日
发明者法布里斯·阿布纳, 劳伦特·休伊特, 奥利维尔·梅内塞斯 申请人:梅西耶-布加蒂-道提公司