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GB/T 224-2019 钢的脱碳层深度测定法发布时间:2023-09-04   浏览量:622次

总脱碳层深度测定从表面到碳含量稳定处,例如达到基体碳含量处。总脱碳层深度可以根据供需双方协议,至少要在相互距离尽可能远的位置进行四组测定,其测定值的平均值作为脱碳层深度

测定方法

测定方法的选择及其准确度取决于产品的脱碳程度、显微组织、碳含量以及部件的形状。最终产品通常采用以下方法测量脱碳层深度:

a)金相法;

b)显微硬度法,可以用维氏硬度或者努氏硬度;

c)碳含量测定法,可以用化学分析法、直读光谱法、电子探针法或者辉光光谱法。

金相法概述

本方法是在光学显微镜下观察试样从表面到基体随着碳含量的变化而产生的组织变化,适用于具有退火或正火(铁素体珠光体)组织的钢种,也可有条件的用于那些硬化、回火、轧制或锻造状态的产品。

试样的制备

试样应按照GB/T 13298进行磨制抛光,但试样边缘不准许有倒圆、卷边。为此试样可以镶嵌或固定在夹持器内。如果需要被检试样表面可电镀上一层金属加以保护。推荐使用自动或半自动的制样技术。通常用1.5%~4%的硝酸乙醇溶液或2%~5%的苦味酸乙醇溶液浸蚀显示钢的组织。

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总脱碳层的测定

一般来说,观测到的组织差别,在亚共析钢中是以铁素体与其他组织组成物的相对量的变化来区别的;在过共析钢中是以碳化物含量相对基体的减少来区分的。对于硬化组织或者淬火回火组织,当碳含量变化引起组织显著变化时亦可用该方法进行测量。例如:如果试样经过球化退火,根据部分脱碳区碳化物含量的变化评定总脱碳层深度;对于热处理试样部分脱碳区非马氏体组织的存在用来确定总脱碳层深度;还可依据过共析碳化物和珠光体的减少量或铁索体基体上碳化物量减少量确定;对于一定的高合金球化退火的工具钢脱碳深度可由腐蚀颜色变化来确定。

借助于测微目镜,或利用金相图像分析系统观察和定量测量从表面到其组织和基体组织已无区别的那一点的距离。

放大倍数的选择取决于脱碳层深度。如果需方没有特殊规定,由检测者选择。建议使用能观测到整个脱碳层的最大倍数。通常采用放大倍数为100倍。

当过渡层和基体较难分辨时,可用更高放大倍数进行观察确定界限。先在低放大倍数下进行初步观测,保证四周脱碳变化在进一步检测时都可发现,查明最深均匀脱碳区。

脱碳层最深的点由试样表面的初步检测确定,不受表面缺陷和角效应的影响。

脱碳层的测量有两种方法:最严重视场法和平均法。测量方法的选择应由供需双方协商而定。最严重视场法是对每一试样,在最深的均匀脱碳区的一个显微镜视场内,应随机进行几次测量(至少需五次),以这些测量值的平均值作为总脱碳层深度。轴承钢、工具钢、弹簧钢测量最深处的总脱碳层深度。

平均法是首先在最深均匀脱碳区测量第一点,然后从这点开始表面被等分成若干部分,如无特殊规定,至少四等份。在每一部分的结束位置测量最深处的脱碳层深度。以这些测量值(至少4个)的平均值作为试样的总脱碳层深度报出。轴承钢、工具钢、弹簧钢等对脱碳要求较高的钢种不适用于平均法。

如果产品标准或技术协议没有特殊规定,在测量时试样中由于钢材的缺陷造成的那些脱碳极深点(如裂纹或折叠处、工件角部等)应被排除(但在试验记录中应注明缺陷)。

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