鋼的組織低倍檢驗作業(yè)指導(dǎo)書

低倍組織檢驗作業(yè)指導(dǎo)書

1/5A

制定日期執(zhí)行日期一．目的鋼的低倍組織檢驗的浸蝕與低倍組織缺陷評定涉及方法種類較多，本作業(yè)指導(dǎo)書對適宜的方法選擇及具體操作方法進(jìn)展標(biāo)準(zhǔn)，保證檢驗結(jié)果的準(zhǔn)確性、牢靠性。二．適用范圍金屬的宏觀檢驗及宏觀缺陷評定。本指導(dǎo)書僅對鋼的低倍組織檢驗及評定進(jìn)展闡述。三．原理鋼的低倍組織檢驗利用酸蝕進(jìn)展組織顯示。酸蝕的浸蝕屬于電化學(xué)浸蝕。由于試樣外表存在著成分及組織上的不均勻性以及各種缺陷和物理狀態(tài)上的差異，在電解質(zhì)作用下，不同部位存在不同電極電位，組成了很多微電池。每一個微電池中電位高的區(qū)域作為陽極，電位低的區(qū)域作為陰極。酸蝕過程中，陽極局部被浸蝕，陰極局部不發(fā)生浸蝕。用鹽酸做浸蝕液時，被檢驗面的金屬發(fā)生如下電化學(xué)反響：陽極反響 Fe→Fe2++2e，F(xiàn)e→Fe3++3e陰極反響 2H++2e→H2↑電子由陽極流向陰極，陽極被浸蝕Fe2++2Cl-1→FeCl↓2Fe2++3Cl-1→FeCl↓3四．試驗試樣試樣的截取部位及數(shù)量可按技術(shù)條件過供需雙方的協(xié)議規(guī)定取樣。假設(shè)無規(guī)定時可在鋼材上按爐號抽取兩支試樣。缺陷分析時在缺陷最嚴(yán)峻的部位取樣，一般在第一和最末號鋼錠的頭部截取。一般取橫向試樣，取樣時應(yīng)保證被檢面的組織不因切取操作而產(chǎn)生變化。取樣方法可參照金相檢驗試樣取樣。觀看面的加工外表粗糙度值應(yīng)不高于Ra1.6μm，冷蝕法不高于0.8μm。試樣外表必需清潔、無油污，必要時可用汽油、酒精或苯等清洗。試面距切割面的參考尺寸為：20mm10mm40mm。橫向試樣的厚度一般為20mm，試面應(yīng)垂直鋼材的延長方向；縱向試樣的長度一般為邊長或直徑的1.5倍，試面應(yīng)通過鋼材的縱軸，試面的最終一次加工方向應(yīng)垂直于鋼材的延長方向。鋼材試面尺寸一般長為250mm，寬為板厚。低倍組織檢驗作業(yè)指導(dǎo)書

2/5A

制定日期執(zhí)行日期試驗方法鋼的低倍組織檢驗包括熱酸蝕、冷酸蝕及電解浸蝕法等。生產(chǎn)檢驗時可從三種方法中任選一種，但仲裁時規(guī)定以熱酸蝕為準(zhǔn)。熱酸蝕熱酸蝕主要用于顯示偏析、疏松、枝晶、白點等低倍組織及缺陷。酸蝕液的配制和酸蝕時間的長短可由低倍組織及缺陷顯示的清楚程度來打算。一般可參照下表〔表1〕選擇適宜的熱酸蝕溶液。表1.常用熱酸蝕溶液及浸蝕條件分類 鋼種易切削鋼

酸蝕時5~10

酸液成分 溫度彈簧鋼、鐵素體型、馬氏體型、復(fù)相不銹耐酸鋼、耐熱鋼3鋼、高速工具鋼

5~2015~20

1:1〔容積比〕工業(yè)鹽酸水溶液

60~8020~404 奧氏體型不銹鋼、耐熱鋼

5~25

10110〔容積比〕

60~705鋼

15~25

381250〔容積比〕

60~80注：鹽酸〔ρ20 1.19g/m；硫酸〔ρ20 1.84g/m；硝酸〔ρ20 1.40g/m。熱酸蝕操作過程如下：酸蝕過程中應(yīng)保持溶液溫度。酸蝕時間參考上表。清洗，取出試樣后用流淌的沸水沖洗，同時將試樣外表的腐蝕物刷掉。也可用3%~5%〔體積分?jǐn)?shù)〕碳10%~15%〔體積分?jǐn)?shù)〕硝酸水溶液刷掉，然后用冷水洗凈、吹干以防生銹。編號低倍組織檢驗作業(yè)指導(dǎo)書 頁碼版本

3/5A

制定日期執(zhí)行日期假設(shè)浸蝕過淺，可重放到酸液中連續(xù)浸蝕；假設(shè)浸蝕過深，則必需將試樣重加工，將原浸蝕面除去1mm以上，重浸蝕。冷酸蝕冷酸蝕一般有浸蝕和擦蝕兩種，檢驗的目的與熱酸蝕檢驗一樣，一般用于以下場合：1〕工件以加工好，假設(shè)進(jìn)展熱酸蝕將有損于工件的外表粗糙度。工件經(jīng)熱處理硬化，具有較大內(nèi)應(yīng)力，進(jìn)展熱酸蝕易產(chǎn)生開裂。有的組織和缺陷用熱酸蝕不易顯示。冷酸蝕的試樣外表粗糙度值應(yīng)在Ra0.8μm以下，依據(jù)試樣的大小、厚薄分別承受浸蝕和擦蝕方法。擦蝕時，將酸液緩慢地倒在平放的檢驗面上，然后用刷子將酸液刷勻，并間續(xù)添加應(yīng)一些的酸液，直至低倍組織顯示清楚為止。常用冷酸蝕溶液如下表〔表2.：編號冷蝕液成分適用范圍1500ml35ml150g2200g300ml100ml鋼與合金3鹽酸300ml500g1000ml410%~20%過硫酸銨水溶液510%~40%(容積比)硝酸水溶液碳素構(gòu)造鋼，合金鋼6氯化高鐵飽和水溶液加少量硝酸〔每500ml10ml硝酸〕713份合金鋼8硫酸銅100g，鹽酸和水各500ml9周密合金，高溫合金10100~350g1000ml碳素構(gòu)造鋼，合金鋼注：①選用1/8號冷蝕液時，可用第4號冷蝕液作為沖刷液。②1016Mn。常用冷酸蝕溶液及操作特點和用途如下表〔表3.。電解酸蝕法操作技術(shù)要求如下：1〕15%~30%〔體積分?jǐn)?shù)〕的工業(yè)鹽酸水溶液，電解液溫度為室溫。編號低倍組織檢驗作業(yè)指導(dǎo)書版本

4/5A

制定日期執(zhí)行日期3.常用冷酸溶液及操作特點和用途序號 酸蝕液 操作特點15~20s5~8x放大2%〔體積分?jǐn)?shù)〕HCl水溶液鏡下觀看用于大面積的冷酸蝕，如不便

用途顯示碳鋼及合金鋼中的非金屬到最正確效果顯示偏析、疏松、枝晶、白點、25ml硝酸，75ml水3 0.5~1ml硝酸，99~99.5ml水

加熱的鋼錠剖面等試樣在240號砂布上研磨，清30~60s

裂紋、工具鋼淬硬層等顯示焊接組織5ml硝酸，95ml酒精

酸浸5min后用10〔質(zhì)量分?jǐn)?shù)〕顯示純潔度、淬硬層深度、滲碳410g20~30gKI，100ml水38ml20~30gKI，100ml水5硫酸，60ml水

1s拋光去除2~4h，在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)展，如在沸騰狀態(tài)只需10~45min5min

或脫碳層深度等顯示鋼焊縫的宏觀組織及軸承鋼中化學(xué)成分的不均勻性紋、淬硬層、軟點、焊接組織等顯示鋼的低倍缺陷如夾雜、偏析、疏松等4 2 4 2

用3201擦蝕15mi2擦蝕6 2〕同，再加1.5gKI3〕同，再加1.5gHgC24〕同，再加15ml37 10ml(NH4)2S2O，9ml水3

10min34各5min，再用水沖洗，最終用乙醇洗后吹干酸浸時需用脫脂棉擦蝕外表

顯示鑄鐵的枝晶組織顯示含鋁氮化鋼的晶粒、焊縫、再結(jié)晶組織及流線等2.5gCuCl2，10gHgCl2，5ml8250ml2.5gCuCl2120ml 鹽酸，9100ml水120gCu(NH4)4Cl250ml鹽10酸，1000ml水

需先加盡量少的水使氯鹽溶入鹽酸中酸浸后用水沖洗試去除銅沉積物，這樣比照度好酸蝕后試樣外表應(yīng)稍微拋磨

于一般偏析檢查顯示冷變形流線顯示鋼中枝晶偏析五．試驗結(jié)果及評定通過熱酸蝕、冷酸蝕及電解浸蝕法均可得到根本相像的酸蝕結(jié)果，即可清洗顯示出鋼件的低倍組織和缺陷。編號低倍組織檢驗作業(yè)指導(dǎo)書 頁碼5/5版本對得到的低倍組織和缺陷的評定可依據(jù)GB/T1979或雙方協(xié)議的技術(shù)條件進(jìn)展。六．保存試樣需要保存肯定時間，可承受如下方法：中和