从图1、2可以看出,取样时默认变形部位(最大缝隙部位)的金相显微组织均匀,晶粒细化,晶粒度等级较高,是比较理想的热处理后的金相显微组织。这样的组织热处理较为充分,组织内部的应力基本消除,不会引起较大的形变,系稳定组织。
        从图3、4可以看出,取样时认为未变形部位(与最大间隙处相距90°部位)的金相显微组织不均匀,晶粒粗大,晶粒度等级较低,是典型的正、回火不充分造成的;而且,该组织内部还存在魏氏组织。
        魏氏组织属过热组织。锻造温度过高造成奥氏体晶粒长得非常粗大,这种粗大的奥氏体在较快的冷却速度下会形成一种特殊的过组织,其组织特征为在一个粗大的奥氏体晶粒内会形成许多平行的铁素体(渗碳体)针片,在铁素体针片之间的剩余奥氏体最后转变为珠光体,这种过热组织称为铁素体(渗碳体)魏氏组织。
        魏氏组织不仅晶粒粗大,而且由于大量铁素体针片形成的脆弱面,使金属的韧性急剧下降,脆性增加。这在之前的冲击性能检测中也可以看出,没有魏氏组织的部位(即最大缝隙部位)能够经受的冲击功较大,而有魏氏组织的部位(即与最大间隙处相距90°部位)所能承受的冲击功虽然符合标准要求,但相对前者却相差很大,甚至不是一个数量级。从这里也可以看出,魏氏组织的存在,对材料的性能影响是比较大的。
        从图1、2和图3、4的金相显微组织可以看出,该过滤器法兰的组织存在严重的不均匀性,这种不均匀性导致铸件中残余应力的形成。
        4、结束语
        铸件在凝固之后将继续冷却收缩,有些金属材料还会发生组织结构的变化。另一方面,由于铸件束缚于砂型中,这个特定条件又有可能使铸件某些部位的收缩受到阻碍。这些原因都能使铸件中产生应力,称之为铸造应力,它可以分成热应力、相变应力和机械阻碍应力三种。
        工艺上常用热处理的方法来达到相变的目的。但是,热处理也常常会出现相变的不均匀现象,即相邻部分的材料呈现不同的组织结构。相变时伴有比容的变化,能引起很大的微观应力和宏观应力,而不均匀相变时就会出现比容的差异,最终成为残余应力。
        同一法兰不同部位的金相显微组织相差很大,组织严重不均匀。组织不均匀的原因,经分析是热处理后冷却过程中,法兰金相组织存在瑕疵的部位冷却速度过快(被雨淋或是其它情况),致使材料不等时相变,整个法兰的组织不均匀,内部组织存在残余应力,应力在缓慢松弛和再分布的过程中使法兰的密封面产生变形。