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近1年多來，壓鑄件孔隙率的檢測被廣 泛地應用在中國南北大眾(zhong) 汽車零部件開發和工裝樣件的認可中。由於(yu) 壓鑄工藝的特殊性，壓鑄產(chan) 品中必然存在氣孔和縮孔等孔洞，而國內(nei) 絕大多數供應商對孔隙率檢測方法和標準要求不了解，同時也沒有檢測手段，隻是使用工業(ye) X光探傷(shang) 設備進行檢測後，將樣品提交一汽大眾(zhong) 和上海大眾(zhong) 進行認可。一汽大眾(zhong) 和上海大眾(zhong) 進行孔隙率檢測後，結果多數情況下因孔隙率不符合產(chan) 品標準要求而被拒絕認可或隻給予讓步認可。有些供應商甚至使用工業(ye) CT或醫用CT來挑選樣品，以滿足大眾(zhong) 對孔隙率的認可，極大地增加了檢測成本。
壓鑄件孔隙率標準要求
為(wei) 了便於(yu) 檢測分析和對結果的判定，首先對壓鑄件孔隙率標準進行說明： 2.1 適用範圍
僅(jin) 適用於(yu) 壓鑄方法以及類似的特殊鑄造方法(如擠壓鑄造和充氧壓鑄等)生產(chan) 的鋁基、銅基、鎂基和鋅基合金的鑄件內(nei) 部和外部的體(ti) 積虧(kui) 空 – 孔隙的檢測。其它的缺陷，例如縮陷、冷隔、拉傷(shang) 、毛刺和熱裂紋等不予考慮。 2.2 孔隙率
對於(yu) 所約定的平麵，載荷類型為(wei) G、S 和 D 時，孔隙率參數規定了在一個(ge) 基準麵上所允許的最 大孔隙百分比;載荷類型為(wei) F 時，規定了在一個(ge) 基準麵上所允許的最多的確定孔隙的數量。此時基準麵總是正方形、三角形(等腰三角形)或者圓形，其形狀取決(jue) 於(yu) 零件的幾何形狀。
孔隙等級的基準麵
如果在零件中插入一個(ge) 任意的平整的截麵(孔隙等級為(wei) F時觀察功能麵)，則會(hui) 得到一個(ge) 麵，這個(ge) 麵可分為(wei) 正方形、三角形(等腰三角形)、圓形以及任意形狀的分麵。選擇這些分麵的各自的基準麵，使得基準麵所覆蓋的麵積達到最 大;基準麵的形狀與(yu) 分麵的外形盡可能的匹配(如圖)。孔和螺紋周圍的區域，如果孔和螺紋垂直於(yu) 長軸，則基準麵是圍繞孔和螺紋的 大的圓環麵。這時圓環的厚度為(wei) 可行的壁厚。
由此得出， D1到D4的孔隙等級具有下述的必要條件：在各個(ge) 基準麵內(nei) ，(除了要滿足等級所規定的孔隙率外)，在基準麵的所有分麵上(基準麵內(nei) 任意位置的分麵，其大小 = 3 mm × 4 mm)，麵積孔隙率不允許大於(yu) 4%。當基準麵大小不夠時，則取消這種進行方式。 2.4 孔隙等級標記 通用標記：
A B D Z1 Z2 … Zn
Zn – 附注 n Z2 – 附注 2 Z1 – 附注 1
D - 孔隙直徑--單個(ge) 孔隙的最 大等效直徑 B - 孔隙率 A – 載荷種類 實例標記1：
F 4 3 A0.5 P0.8
直徑小於(yu) 0,8 mm 的孔隙不考慮
兩(liang) 個(ge) 孔隙之間的最小距離: 0.5 × 較小孔隙的直徑 允許的單個(ge) 孔隙的尺寸: 3 mm
每個(ge) 基準麵上最多 4 個(ge) 確定的孔隙 對功能麵有特殊要求的零件 實例標記2： S 5 2 C
結合處和材料堆積處的孔隙窩是允許的 允許的最 大孔隙直徑: 2 mm 允許的最 大孔隙率: 5% 主要承受靜態載荷
2.5 孔隙等級標記中的載荷種類和附注 * 載荷類型參數可以取下述標記 S 用於(yu) 主要承受靜態載荷的零件 D 用於(yu) 主要承受動態載荷的零件 F 用於(yu) 功能麵有特殊要求的零件 G 用於(yu) 沒有較接近的特殊要求的零件 * 附注:
附注 1 到附注 n 的說明是可選的。它們(men) 可以單個(ge) 地注明或者以多個(ge) 組合的形式注明，注明時可取下列數值：
An---相鄰孔隙的間距。這個(ge) 參數規定了兩(liang) 個(ge) 相鄰孔隙之間的最小邊緣距離。最小邊緣距離等於(yu) 兩(liang) 個(ge) 相鄰孔隙中較小孔隙的直徑乘以因子 n，單位為(wei) mm。 (A = 距離)
M----零件壁的中點。這個(ge) 參數隻能與(yu) 直徑參數結合起來使用。隻有位於(yu) 零件壁中點(M)的孔隙窩是允許的。孔隙窩是單個(ge) 孔隙的堆積。孔隙窩存在的必要條件是：
- 孔隙窩的直徑大於(yu) 所允許的單個(ge) 孔隙的最 大尺寸。 - 相鄰孔隙間的距離小於(yu) 這些孔隙中最小孔隙的直徑。
C----材料堆積。這個(ge) 參數隻能與(yu) 直徑參數結合起來使用。隻有在材料堆積中的和結合點處(熱節點 = C)的孔隙窩是允許的。
R----零件壁的核心部位。這個(ge) 參數 R 隻有對於(yu) D10 到 D30 的孔隙等級是允許的。
(例如D10：主要承受動態載荷，所允許的最 大孔隙率是 10%)。給出的孔隙等級隻適用於(yu) 零件壁的核心部位(R)(所觀察的壁厚的靠裏的 1/3 處)。在靠外的兩(liang) 個(ge) 1/3 中，要按照孔隙等級D4。
Pn----孔隙尺寸。這個(ge) 參數隻能與(yu) 直徑參數結合起來使用。所允許的最 大的孔隙尺寸(通過直徑參數來確定)隻適用於(yu) 零件壁的核心部位(所觀察的壁厚的靠裏的 1/3 處)。在靠外的兩(liang) 個(ge) 1/3 中，所允許的單個(ge) 孔隙的最 大孔隙尺寸 (P) 被限為(wei) 直徑為(wei) n mm。對於(yu) 孔隙等級 F，n 規定了可忽略的孔隙的最 大直徑，既小於(yu) 該直徑的孔隙可以不考慮。
孔隙率的檢測分析與(yu) 等級測定
對於(yu) 鑄件孔隙度的評價(jia) ，有多種不同的檢驗方法。載荷類型不同，評價(jia) 的準則也不同。因為(wei) 汽車用壓鑄件多數屬於(yu) 承受動態載荷的零部件，所以對主要承受靜態載荷的零件、功能麵有特殊要求的零件以及沒有較接近的特殊要求的零件的孔隙率的檢測和等級測定不再探討，僅(jin) 探討主要承受動態載荷的零件的孔隙率的檢測和等級測定。 3.1 樣品的製取
這種檢驗隻適用於(yu) 有較高要求的關(guan) 鍵的零件部位。如果圖紙標明孔隙檢測部位，按圖紙要求截取鑄件截麵;如果圖紙沒有標明孔隙部位，則由產(chan) 品開發工程師根據產(chan) 品功能和客戶要求確定孔隙檢測部位，並按要求截取鑄件截麵;之後，按金相磨拋麵的方法對截取的鑄件截麵進行磨拋，磨拋後的鑄件截麵要有鏡麵光澤的表麵，磨麵不允許有邊緣倒圓或凸起形成，不腐蝕，在100倍下看不到劃痕和拖尾即為(wei) 合格。 3.2 樣品分析
如鑄造廠和用戶之間沒有其它的約定，孔隙規定為(wei) 孔隙等級D時，總是用放大倍數為(wei) 25:1 的顯微鏡對金相磨麵進行評價(jia) 。D1到D4的孔隙等級隻能用25:1的放大倍數對金相磨麵進行評價(jia) 。如在零件圖紙上對檢驗截麵沒有作出特殊的規定，則孔隙等級標記中的數值規定適用於(yu) 該零件的所有截麵。
首先標定標尺並采集圖像(采集圖像時應注意適度的照明。照射過渡的照片顯示出的氣孔率會(hui) 變小，照明不足的照片顯示的氣孔率會(hui) 變大)。如果一個(ge) 視場不能反映所截取鑄件截麵的整體(ti) 形狀，必須進行拚接。然後進行圖像二值化處理，選取基準麵，進行第二相麵積百分含量測定，其結果即為(wei) 所選取基準麵的孔隙率。 3.3 等級測定
對於(yu) 簡單截麵，孔隙率最 大的基準麵的結果作為(wei) 該取樣部位的孔隙等級;對於(yu) 複雜截麵，可能有多個(ge) 基準麵，需要對所有基準麵進行分析評價(jia) ，並給出每個(ge) 基準麵的孔隙等級。 對孔隙等級D，當孔隙等級大於(yu) D4時，從(cong) D5開始，每個(ge) 級別均是5的倍數，例如：
小正方形的孔隙等級：D10(孔隙率9%) 大正方形的孔隙等級：D5(孔隙率4%)
小正方形的孔隙等級：D10(孔隙率8.6%) 大正方形的孔隙等級：D5(孔隙率4.5%) 三角形的孔隙等級：D5(孔隙率4.3%)
大正方形的孔隙等級：D15(孔隙率12%)
小正方形的孔隙等級：D1(孔隙率1%)
金相磨麵方法檢測壓鑄件的孔隙率，能夠提供最準確的關(guan) 於(yu) 孔隙的來源和形成以及其它
結構雜質的信息，因此它是一種對零件關(guan) 鍵部位的情況具有最 大說服力的檢驗方法。這種檢驗方法是一種非常耗時的破壞性檢測方法，操作時要求特別地細心。根據經驗，製造出隻有一種孔隙等級的複雜零件是很困難的。詳細描述一個(ge) 零件不同部位的孔隙等級，為(wei) 技術人員提供數據並通過設計者和鑄造者的合作，可降低孔隙率。