东宇东庵热处理公司带您了解脱碳是钢材的一种热处理缺陷,钢制件表面的脱碳会降低钢的淬火硬度和耐磨性,而脱碳后任何热处理状态的钢,其疲劳强度都会降低,除影响制件的力学疲劳性能外,近年来一些研究成果表明脱碳层的存在还影响制件的热疲劳性能,所以各国均很重视相关检测方法的研究和检测标准的制定,较为常见的脱碳层测定标准及其所规定的测试方法归纳如下: 脱碳层总厚度是从表面到心部内边界的距离,即完全脱碳层和部分脱碳层厚度的总和。还必须留意到脱碳层厚度和零件形状及截面厚度有关。 可采用的测量脱碳层的方法很多但不论何种方法都必须满足以下技术要求:1)可测出确切定义的脱碳层,例如符合功能性脱碳层的具体定义2)测量结果的再现性3)方便易行 常用的脱碳层测量方法有光学显微法!显微硬度法和化学分析法1)光学显微法。这是一种常用和方便的方法。在零件或试样剖面外缘检测,从表面一直测到完全脱碳和部分脱碳层实际边界。此方法只适用于铁素体-珠光体组织的亚共析钢。高速钢金相检验用硝酸酒精腐蚀的彩色显示法。退火高速钢试样剖面磨光后用4%硝酸酒精腐蚀30s,试样表面由灰色逐步转变为红紫蓝(Purplish-Blue) 色60s后变成蓝绿色。功能定义的脱碳层要求在全表层测量硬度。其实际边界是从总体心部组织的开端,即蓝绿区的边缘起始。原理:材料及其制件存在脱碳情况时,从表面到基体的碳含量是变化的,因而其组织也随之变化。显微组织法正是利用该原理建立的。观察对象:微观组织观察手段:光学显微镜
具体操作:将待测试样的切断面经过磨制、抛光、侵蚀后,在光学显微镜下观察从表面到基体的组织变化,脱碳层测定界限为出现预期的组织变化处,如总脱碳层深度为与基体组织一致处,借助于测微目镜或金相图像分析系统测量其深度。适用范围:正火及退火状态的铸造件、锻造件或轧制件的材料或其制件完全脱碳层的深度及总脱碳层的深度。对于一些难测的钢种可参照特殊金相法解决。优点:显微组织法具有适用范围广、操作简便、对设备依赖小、对待检试样形态要求不高等优点。缺点:对操作人员的素质要求较高、对出现部分脱碳的某一特定深度无法准确判定并测量、对于球化退火态过共析钢如不依赖定量金相技术,单纯依靠测试人员判定则准确性不高。 还有一种用延迟淬火后的组织测脱碳层的方法被称为延迟淬火法。把一种很薄的钢试样在盐浴中奥氏体化,保持适当时间,然后在热浴中淬火。其原理是测出依碳含量变化的MS点温度。对应于规定MS点的碳含量位置就是脱碳层边界。试样在此温度保持5s,然后在水中淬火。在短时延迟过程中,脱碳层的 MS温度高于热浴温度将部分转变为马氏体,而心部仍保持为奥氏体。脱碳层中的马氏体一经形成,马氏体针就会被轻微回火。再经水淬后,心部将由新鲜的被轻度腐蚀的马氏体组成,而脱碳层则包含深度腐蚀(暗)的回火马氏体针。在脱碳层和心部边界造成明显的明暗反差。此边界相当准确地位于低于心部原始碳含量的预定碳含量位置。2)显微硬度法。从试样表面往内逐点打硬度测出硬度梯度而准确定量地测出脱碳层。试样磨光、抛光、腐蚀,预先用金相扫描,使硬度检测时更易找到有利位置。画出硬度-至表面距离的关系曲线。表面硬度法为在试样表面打硬度并与规范值比较而判定是否存在脱碳层或脱碳层是否符合要求。显微硬度法为将待测试样的切断面磨制、抛光后,视具体情况需要选择是否腐蚀,采用显微硬度计从脱碳边缘向基体打硬度,界限为硬度平稳处或硬度达到规定值处,然后测量其对应深度3)化学分析法。表面逐层取样分析是测量脱碳层的传统方法。试样尺寸要满足精确分析要求,且每一剥层要足够薄,并保证在碳含量和自表面距离关系曲线图上有足够多的数据点。用此图不易确定完全脱碳层,因为铁素体碳含量太低,不足以精确的化学分析。 可用真空光谱定碳法代替一般的化学分析。其优点是快捷、方便,所用试样比其他任何方法都小。只是要把火花准确放置到与原始表面平行的区域,而且此区域直径至少要有15mm,还必须用磨削法逐层暴露,因为每次暴露的厚度测定要受到大约500μm的限定。 上述论述是真空渗碳厂家东宇东庵小编整理的可以看出脱碳层测定方法具有多样性,在具体开展特定钢种的脱碳层测定时一定要结合钢的种类、热处理状态以及测定目的来选取合适的脱碳层测定方法,在选取好测定方法的基础上结合实际情况编制的测试规程,以贴近实际测试的需要。
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