❶ 合金鋼金相檢測什麼
淬回火零件滲碳層深度的金相法測定 陳 靜,易 琨 (東風汽車電氣公司,襄樊41) 摘 要:金相法測定滲碳層深度要求試件必須為退火狀態。採用金相法對淬火+低溫回火狀態滲碳試件進行了滲層深度的測定,並對其誤差作了對比分析。實驗說明,直接用金相法測定淬火+低溫回火狀態的化學熱處理試件滲層深度是可行性的。 關鍵詞:淬火和回火;滲層深度;金相法測定 1 引言 滲層深度的測量有斷口法、顯微硬度法和金相法。斷口法僅適用於熱處理爐前檢查;顯微硬度法能直接反映零件的力學性能,為滲層深度的仲裁方法,並有相應的國家標准[1]及行業標准[2];金相法採用滲碳後緩冷試樣測定滲層,由於檢測效率較高且界限明顯而得到廣泛使用[3]。目前滲碳層深度的測定若是仲裁和校核則採用顯微硬度法[4],一般生產控制普遍採用金相法。我公司生產的汽車滲碳齒輪材質為20CrMo鋼,採用氣體滲碳,滲碳後採用預冷直接淬火+低溫回火工藝,爐前檢測滲碳層深度採用斷口法,最終檢驗採用試件緩冷後的金相法。由於試件狀態與實際生產零件的不同,退火金相法測定的結果不能代表零件的最終使用狀態,因此需要對預冷直接淬火+低溫回火零件直接進行滲層深度測量,但是目前對淬火+低溫回火零件滲碳層深度的測定尚無明確的方法與界限闡述。 2 淬回火件滲層深度金相法測量的可行性 目前國內常用的滲碳鋼有20鋼、20Mn鋼、20Cr鋼、20CrMo鋼和20CrMnTi鋼等,其含碳量均在低碳鋼(或低碳合金鋼)范圍。低碳鋼與合金鋼滲碳時的主要區別在於低碳鋼比合金鋼滲層中的碳濃度要低,其組織和硬度略有不同,但對滲碳層深度測量無影響。由於滲碳層具有變化的碳濃度,其由表及裡逐漸減小,退火狀態的滲碳層由表及裡由以下三個區域組成[5]:①過共析層 組織為珠光體+二次滲碳體;②共析層 組織為珠光體;③亞共析滲碳層 過渡層,組織為珠光體+鐵素體。珠光體逐漸減少,鐵素體逐漸增加,直到心部原始組織(珠光體+鐵素體),滲碳緩冷試樣滲碳層界限為出現鐵素體組織,較容易區分。滲碳零件採用滲碳預冷直接淬、回火工藝的一般工藝曲線如下[6]。 圖1 滲碳預冷直接淬、回火工藝由於零件自滲碳溫度預冷至略高於心部Ar3溫度實行淬火,而此時溫度也高於滲碳層各區域Ar3溫度,按含碳量高低分區,淬火後零件表層組織為針狀淬火馬氏體+殘余奧氏體+顆粒狀碳化物,中間層為隱針馬氏體組織,里層為隱針馬氏體+低碳馬氏體+托氏體組織,心部組織為低碳馬氏體。低溫回火後實際零件應由以下三個區域組成: ①過共析層 含碳量為0.8%~1.0%,組織為針狀回火馬氏體+殘余奧氏體+顆粒狀碳化物; ②共析層 含碳量為0.5%~0.8%,組織為隱針馬氏體; ③亞共析滲碳層(過渡層) 含碳量為0.15%~0.5%,組織為隱針馬氏體+低碳馬氏體;隱針馬氏體逐漸減少,低碳馬氏體逐漸增加。 3 淬回火件金相法測滲碳層組織界限探討 要對滲碳淬火+低溫回火零件直接進行滲碳層深度的測量,必須先找出滲碳層的三個區域界限。圖2至圖4(圖中虛線為開始界限,實線為結束界限)是同一零件經滲碳淬火低溫回火的滲碳層由外及里的組織照片,可以看出組織具有容易分辨的界限。金相法檢驗滲碳層深度的理論,是建立在滲碳層組織的變化及其區分上的。而含碳量在0.2%~0.3%之間淬火形成的主要是板條狀馬氏體,含碳量在0.6%~0.8%之間淬火形成的主要是針狀馬氏體[7]。若用淬火低溫回火試樣直接測量滲碳層深度,理論上以組織出現低碳馬氏體作為判定界限。 圖2 過共析層組織(針狀回火馬氏體+殘余奧氏體+顆粒狀碳化物) 180× 圖3 共析層組織(隱針馬氏體) 180× 圖4 過渡層組織(隱針馬氏體+低碳馬氏體) 180× 由以上滲碳熱處理組織探討及相應的組織圖片分析,認為滲碳預冷淬火回火零件直接進行滲碳深度的測量是可行的,其界限分辨可以依據低碳馬氏體的出現來判定。 4 滲碳層深度測量及評定 用金相法進行滲碳層深度的測量,主要就在於滲層深度界限的規定,現以低碳馬氏體的出現作為依據,其界限見圖5a~d,測量操作及界限分辨規定如下。 (a) (b) (c) (d)圖5 過渡層組織及界線 200× (1)制樣方法 金相試樣按一般方法制樣,採用4%的硝酸酒精溶液侵蝕,侵蝕時間4~10s,夏天取下限,冬天取上限;試樣侵蝕後立即用水沖洗,快速用脫脂棉蘸酒精輕輕擦拭磨面後吹乾。 (2)界限規定 在光學顯微鏡下判定界限時,以出現發亮的板條狀馬氏體為界限。 (3)滲層深度測量時混淆組織的判別如下: 碳化物:一般在零件邊緣出現,光學顯微鏡下呈白亮色的稜角塊狀,有時呈網狀分布,在零件尖角處更多;顯微硬度高。鐵素體:一般在零件中間部位出現,光學顯微鏡下呈白亮色的塊狀,一般不呈網狀分布,亮度較碳化物弱一些,顯微硬度低。有碳化物出現的區域不會有鐵素體存在。殘余奧氏體:一般在零件邊緣隨碳化物、針狀或隱針馬氏體出現,光學顯微鏡下呈亮色,亮度較鐵素體更弱一些,充填針狀馬氏體針葉之間的空隙。按以上方法對滲碳層深度進行測量,並對同一狀態、同一觀察部位的試樣採用顯微硬度法進行對比測量,對近兩年來的滲碳深度要求為0.2~014mm,0.4~0.8mm,0.7~1.0mm和0.9~115mm的滲碳件進行了多次重復測量,滲層深度的測量結果均值對比見表1。可以看出,採用直接金相法測量滲碳層深度的誤差一般5%,只在滲層深度0.3mm時誤差較大,採用退火試樣金相法測量滲碳層深度的一般誤差為5%。 5 說明 本方法適用於合金鋼或低碳鋼的滲碳、碳氮共滲零件,滲氮層深度測定亦可參照使用,只是滲氮層表面多了一層白亮層。由於合金鋼與低碳鋼滲碳後組織在光學顯微鏡下極其相似,劃界方法相同。界限判定推薦放大倍數為100倍,也可在其它≤400的放大倍數下進行。放大倍數太高,組織粗化、明度減弱,不利於界限的確定。在有顯微硬度計的場合,可以以本方法作為日常測定,把握有困難時採用顯微硬度法作為仲裁測定。對於不同滲碳鋼界限的三種規定與退火試樣金相法檢測時界限的三種規定一致,即①合金滲碳鋼 以過共析、共析和過渡層三者之和作為滲碳層深度。②碳素滲碳鋼 以過共析、共析和過渡層的1/2三者之和作為滲碳層深度。③含鉻的滲碳鋼 以過共析、共析和過渡層的2/3三者之和作為滲碳層深度。 6 結論 採用淬火+低溫回火試樣的直接金相法可以測量≥0.3mm滲碳層深度,其誤差5%,完全能夠滿足一般生產需要。測量0.3mm滲碳層深度時誤差較大,應謹慎使用。採用直接金相法(淬火回火試樣)測量滲碳層深度,可以在同一個試樣上觀察零件淬火回火金相組織和測量滲碳層深度,提高了實驗效率。本方法可以對實際零件直接進行滲碳層深度的測量,在對零部件進行失效分析時十分方便。相關儀器:
❷ 鋁合金的金相分析要做些什麼要注意些什麼
對於鋁合金的金相檢驗,你應該首先把GB/T3246.1-2000<變形鋁及鋁合金製品顯微組織檢驗方法>和GB/T3246.2-2000<變形鋁及鋁合金製品低倍組織檢驗方法>拿到手,學習理解後就知道要做些什麼和要注意些什麼了.
T6是固溶加人工時效,關鍵是不要過燒.
❸ 金相分析指的是什麼
目前,在存儲及生產工藝不當均會造成零件產生缺陷,通過金相分析的方法檢驗缺陷件並與正常件進行對比,可找到引起缺陷的根本原因從而指導生產提高質量。
那麼何為金相分析?如何分析?
金相分析是研究金屬材料性質,成分的一種目前為止比較完善的科學技術手段。就材料成型及控制工程來講,金相分析有助於我們對金屬加工時成型方式的選擇並且更好的幫助我們檢測被成型金屬的特性,可以說金相學的誕生就是為了材料成型控制的發展。
利用宏觀及微觀的角度來展示金屬材料特別是熱處理零部件的內部組織與結構,其中包括材料的顯微組織、晶粒尺寸、相組成、低倍缺陷等,從而幫助您判斷材料的組織狀態是否滿足材料規范或者工藝的要求。
金相分析檢測機構
中科檢測
金相學是鑽研金屬及合金內部構造成果的學科,19世紀初Widmanstabtten用硝酸水溶液腐刻鐵隕石切片,意想不到的觀察到片狀奧氏體的散布法則,這個徵象予告著金相學的降生。緊接著大量關於金屬金相的理論和發現相繼出現,包括奧氏體,Fe-C平衡圖,魏氏體,索氏體,馬氏體,其中還有一位偉大的金相學家Osmond。金相學的發展被迅速的投入到工學生產當中,尤其是對金屬的金相檢驗。金相檢驗被普遍運用在材料成型工業中。它能夠提供被檢測材料的大概種類和組織結構,並且能通過檢驗結果推斷出材料在成型過程中所經歷的工藝過程,我們也可以知道材料在成型過程中的工藝是否正常。
❹ 金屬金相分析有哪些方法
1、焊接金相檢驗;
2、鑄鐵金相檢驗;
3、熱處理質量檢驗;
4、各種金屬製品及原材料顯微組織檢驗及評定;
5、鑄鐵、鑄鋼、有色金屬、原材低倍缺陷檢驗;
6、金屬硬度(HV、HRC、HB、HL)測定、晶粒度評級;
7、非金屬夾雜物含量測定;
8、脫碳層/滲碳硬化層深度測定等。
❺ 金相分析檢測項目有哪些
成分分析指通過儀器分析微觀譜圖及輔助化學分析方法對產品或樣品的成分進行分析,對各個成分進行定性定量分析的技術方法。
❻ 金相分析 是什麼能對哪些物質進行分析並有什麼作用
金相分析檢測通常是對金屬材料的原料,如銅、鐵、鋁、鎂、鋅、鈦等,進行加工結構件及成品的組織評定,工藝剖析,缺陷研判等的相關分析。通過進行金相分析,可以及時找到發生各種失效分析的可能原因,預測並研判金屬材料、材質的可能特性,深入探究物質表面及內部缺陷,並對材料的製程工藝進行改善和驗證。你要更詳細的資料可以咨詢 微譜檢測。
❼ 金屬做金相組織分析,主要從哪幾個方面進行
進行金相分析,首先應從鋼鐵組織(鐵碳合金)開始認識,鐵碳合金應先認識五大平衡組織:鐵素體、珠光體,奧氏體、滲碳體、萊氏體。然後,認識熱處理(淬火、回火)組織,了解馬氏體、貝氏體、索氏體、屈氏體的形態及形成溫度范圍。
這些都需要基礎知識:金屬學及熱處理。尤其要熟悉鐵碳平衡圖,以掌握成分、溫度和組織之間的關系。再者,得有一本金相圖譜作為對照,才能更快熟悉各類組織的形態。另外,先熟悉光學顯微鏡的組織後,再了解電子顯微鏡組織。至於其它金屬的金相組織,都是以標准圖譜作為參照的。
❽ 什麼是金相檢測
金相檢驗(或者說金相分析) 是應用金相學方法檢查金屬材料的宏觀和顯微組織的工作。
金相是指金屬或合金的內部結構,即金屬或合金的化學成分以及各種成分在合金內部的物理狀態和化學狀態。 金相組織是反映金屬金相的具體形態,如馬氏體,奧氏體,鐵素體,珠光體等等。廣義的金相組織是指兩種或兩種以上的物質在微觀狀態下的混合狀態以及相互作用狀況。
所謂「相」就是合金中具有同一化學成分、同一結構和同一原子聚集狀態的均勻部分。不同相之間有明顯的界面分開。合金的性能一般都是由組成合金的各相本身的結構性能和各相的組合情況決定的。合金中的相結構大致可分為固溶體和化合物兩大基本類型。
金相學:狹義的金屬學,也就是研究合金相圖,用肉眼觀察,在放大鏡和顯微鏡的幫助下,研究金屬和合金的組織和相變的學科。
金屬學 研究成分、組織結構及其變化,以及加工和熱處理工藝等對金屬、合金性能的影響和它們之間相互關系的學科。
❾ 鎂合金金相怎麼分析
鎂合金金相分析應該是很簡單的。因為鎂合金的組成相相對較少,除了基體鎂固溶體外,就是析出相或者離異共晶相!但從這個圖片顯示,你們的晶粒尺寸很小,並且應該是固溶甚至時效後的金相組織。至於細致的分析,可以結合SEM和EDS以及XRD來分析。單單就從一張金相照片,就說什麼是什麼相,這是站不住腳的。