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1、第四章 钢的显微组织评定 龚应时 第一节 钢中非金属夹杂物显微 评定方法 (GB/T10561-2005) o 适用范围 n 适用于经过压缩比大于或等于3的延伸变 形(轧制、锻造、冷拔等)的钢材中非金 属夹杂物的显微评定 o 试样的选取与制备 n 纵向,面积200mm2 o 显微评定方法(100X) n 评级图:ISO评级图 n 检验方法:A法、B法 n 结果表示 n 试验报告 oGB/T10561-2005标准中夹杂物的评定类 型 A:硫化物类(灰色条状) B:氧化铝类(黑色带角并沿变形方向排成一行至少 三颗) C:硅酸盐类(深灰色条状) D:球状氧化物类(深灰色) DS:单颗球状氧化物(深
2、灰色直径13m) 夹杂物的评级界限:长度、颗数、直径(最小值) 级别(i)A总长度 (m) B总长度(m)C总长度(m)D(颗数)DS (直径 m) 0.5371718113 1.01277776419 1.5261184176927 2.04363433201638 2.56495555102553 3.0895 1181 822 1147746 1029 36 4976 107 夹杂物宽度极限值(m) 类别细系粗系 最小宽度(m)最大宽度(m)最小宽度(m)最大宽度(m) A24412 B29915 C25512 D38813 注:D类夹杂物的最大尺寸定义为直径 非传统类夹杂物的评定 根据
3、其形态将夹杂物归入五种夹杂物进行评定,但注 明化学特征 例如:球状硫化物Dsulf1.0 球状硫化钙Dcas0.5 串连状氮化钛BTiN1.5 不在同一直线上夹杂物的评定 二条夹杂物纵间距40m、横间距10m应视为一条夹杂物 超大尺寸夹杂物的评定 1)在100下的 71mm71mm范围内夹杂物 纳入评级 2)单独指明超大夹杂物的长度或宽度 第二节 金属平均晶粒度测定方法 (GB/T6394-2002) o 适用范围 n 测定金属材料晶粒度,以晶粒的几何图形为基础。 o 试样的制备 n 在交货状态的材料切取,尺寸:1012mm, 1010mm o 晶粒度的显示方法 n 铁素体钢的奥氏体晶粒度 o
4、 渗碳法 o 网状铁素体法 o 氧化法 o 直接淬火法 o 网状渗碳体法 o 网状珠光体(托氏体)法 o 奥氏体钢晶粒度 n 化学试剂显示法 n 电解腐蚀显示法 o 铝及铝合金晶粒度 o 铜及铜合金晶粒度 o 镁及镁合金晶粒度 o 镍及镍合金晶粒度 o 锌及锌合金晶粒度 晶粒度的测定方法 o 比较法:通过与标准评级图对比来评定。 n评级图四个系列 :无孪晶晶粒100、有孪晶晶粒 100、有孪晶晶粒75、 钢中奥氏体晶粒 o 面积法 n o 截点法 n单圆截点法 n直线截点法 n三圆截点法 o 报告 第三节 钢的显微组织评定方法 (GB/T13299-1991) o 适用范围 n低碳、中碳钢的钢
5、板、钢带、和型材的显微组织 o 试样的制取 o 评定方法 o 评定原则 n游离渗碳体 n低碳变形钢的珠光体 n带状组织 n魏氏组织 游离渗碳体评定(400) (碳的质量分数0.15%的退火钢) o 评级图:三个系列、六个级别 o A系列:铁素体晶粒外围被渗碳体网包围的 比率作为评定原则 o B系列:渗碳体颗粒构成单层、双层、多层 不同长度链状和颗粒尺寸的增大为原则 o C系列:点状渗碳体向不均匀的带状过渡为 原则 低碳变形钢的珠光体评定(400) (碳的质量分数0.100.30%) o 评级图:三个系列、六个级别 o A系列:含碳量0.100.20%冷轧钢,渗碳 体颗粒聚集并趋向带状为原则 o
6、 B系列:含碳量0.100.20%热轧钢中细粒 状珠光体向片状珠光体过渡为原则 o C系列:含碳量0.210.30%热轧钢细粒状 珠光体向不均匀的珠光体带状过渡为原则 带状组织评定 带状贯穿视场的程度、连续性、变形铁素体晶粒的多少为原则带状贯穿视场的程度、连续性、变形铁素体晶粒的多少为原则( 100) o A系列:含碳量0.15 %钢的带状组织 o 评级图:三个系列、六个级别 o B系列:含碳量0.160.30% 钢的带状组 织 o C系列:含碳量0.310.50%钢的带状组织 魏氏组织的评定(100) 针状铁素体的数量、尺寸、奥氏体晶粒大小为原则 o 评级图:二个系列、六个级别 o A系列:
7、含碳量0.150.30% 钢的魏氏织 o B系列:含碳量0.310.50%钢的魏氏组 织 第四节 钢的脱碳层深度测定方法 (GB/T224-2008) 脱碳层的专业术语 o 部分脱碳:钢样表层碳含量低于材料规定的含碳 量的下限,但碳含量高于在铁素体中的做大溶解 度。 o 完全脱碳:钢样表层碳含量低于碳在铁素体中的 做大溶解度。 o 总脱碳层深度:完全脱碳深度+部分脱碳深度。 o 有效脱碳层深度:从产品表面到规定的碳含量或 硬度水平的点的距离,规定的碳含量或硬度水平 以不因脱碳而影响使用性能为准(产品规定的碳 含量最小值)。 o 铁素体脱碳层深度:表面完全脱碳层的深度。 o 适用范围 n 测定钢
8、材及零件的脱碳层深度 n 完全脱碳与部分脱碳 o 测定方法 n 金相法:不同部位的五点脱碳层深度;这些测 量值的平均值为总脱碳层深度 n 硬度法:用0.49N4.9N试验力,从表面测至 基体平稳处的距离为总脱碳层深度 n 化学分析法 碳含量与产品表面距离的关系 不同规格圆钢棒的取样方法 不同规格方钢的取样方法 钢板和矩形钢材的取样方法 第五节 中碳钢与中碳合金钢结构钢马 氏体等级 (JB/T9211-2008) o 适用范围 n 中碳钢和中碳合金结构钢整体淬火或淬火后 200以下回火的马氏体组织的检验, o 标准规定 n 马氏体的级别18级,放大倍数500倍。 第六节 钢质模锻件金相组织评级图
9、与评定 方法 (GB/T13320-1991) o 适用范围 n 调质处理或正火处理的汽车、拖拉机、通用 机械等结构钢锻件,不适用于锻件脱碳、过 热、过烧等组织的评定。 o 一、试样的选取(A)截面尺寸 小于40mm, 取整个截面(B)截面尺寸 40-60mm,取中 心试样(C)截面尺寸大于60mm,取边部和中 心试样。 o 评级图1:中碳结构钢的正火处理锻件(18级) o 评级图2:低碳低合金钢的正火处理锻件(18级) o 评级图3:中碳结构钢的调质处理锻件(18级) o 评级图4:中碳合金结构钢的调质处理锻件(18级) 附1 低碳钢冷轧薄板铁素体晶粒度的测 定法 (GB/T4335-198
10、4) o 适用 范围 n 含碳量小于0.2%的低碳(低碳低合金)冷轧薄板的 铁素体晶粒度 o 试样的制取:取平行于压力加工方向截面 o 晶粒延伸度e=n1/n2 e=n1/n2 n1:横向所切 割的晶粒数: n2纵向所切割的晶粒数 o 测定方法(100) n 比较法:评级图( e=1)、评级图( e=2)、 评级图( e=4) n 切割法晶粒度级数 n 级别数表示:评级图+下标(例如3) 附2 钢的共晶碳化物不均匀度评级法 (GB/T14979-1994) o一、棒材试样的选取:直径25mm,应取通过圆心整个纵向剖面;直径25- 60mm,应取1/2直径的纵向剖面;直径60mm, 应取1/4直
11、径的纵向剖面 。(试样宽度一般约 15mm) o二、方钢试样的选取:边长25mm,应取整个对角线的纵向剖面;边长25- 60mm,应取1/2对角线的纵向剖面;边长 60mm,应取1/4对角线的纵 向剖面(试样宽度同上)。 o三、扁 钢试样选取:厚度30mm,应在1/4扁钢宽度处取纵向剖面试样, 试面的长度约15 mm,宽度约1/4厚度。厚度30mm,同样在1/4扁钢宽 度处取纵向剖面试样,试面长度约15mm,宽度约1/2厚度。 o四、试样的放大倍数为100X,评定的视场为样品中最严重的区域。对于网 状碳化物,要考虑网的变形、完整及网上碳化物的堆积程度。对于带状碳化 物,要考虑带的宽度和带内碳化
12、物的堆积程度。 o第一评级图:适用直径、边长或厚度120mm的热轧、锻制及冷拉钨系高 速钢。 o第二评级图:适用直径、边长或厚度120mm的热轧、锻制及冷拉钨钼系 高速钢、 高温不锈轴承钢 o第三评级图:适用直径120mm的高速工具钢锻材。 o第四评级图:热轧、锻制及冷拉合金工具钢材。 o第五评级图:热轧、锻制及冷拉高碳铬不锈轴承钢材 o第六评级图:高温轴承钢钢材 附3(GB/T13305-1991) 奥氏体不锈钢中相面积含量金相测定方法 级别相面积含量% 0.52 1.025 1.558 2.0812 3.01220 4.02035 附4(GB4234-1994) 外科植入物用不锈钢 测定夹杂物和晶粒度要求 夹杂物类 型 ABCD 细系1.51.51.51.5 粗系1.01.01.01.0 晶粒度: 5级