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碳化物尺寸标准等级S261010ICS 19.020；19.120 2005-05-20 描述：碳化物尺寸，碳化物，SEP1520取代INA QN 5.84-1FAG Q V5.119A (与碳化物尺寸评估相关的内容)LuK -早期版本：INA QN 5.84-1: 1980-08, 1992-09FAG QV 5.119A: 2002-11修订版：和上面的版本比较,作了如下修订:版面提升为集团标准完整修订INA 审批人FAG 审批人LuK 审批人Süß, Walter IZ/HZA-Q Dr. Golüke, Horst FZ/SWE-Q Fasse, Ernst LZ/BHL-Q核对INA 核对FAG 核对LuKRiese, Rudolph IZ/HZA-QPS Wessel, Frank- FT/SWE-TKR Calabrese, Carmelo LZ/BHL-QS Eckert,Gerhard IZ/HZA-QP Michael汇编专业部门Braungardt, MarionHäring, Wolfgang INA IT/HZA-TWE1INA IZ/HZA-QPS Beck, Gerd FAG FT/SWE-TWL卷宗S目录261© INA-Schaeffler KG，2005 版权所有本公司保留对本文件的所有内容的转发、复印、使用以及通告的权利，如事先未经过本公司书面同意而擅自使用者，必须承担法律及赔偿责任如有疑问，以德文原版为准- 11 摘要本集团标准（S）主要描述标准评估中碳化物尺寸的测定方法（如对于连续供货），以及对出现的问题和发展任务的应用。
2 目标和目的在Schaeffler 集团内，球化退火结构的标准化程序和标准化评估。
3 适用范围适用于全球范围内的Schaeffler 集团组织成员。
4 应用范围等级图表应用于球化退火供货条件下，对碳钢和滚动轴承钢的碳化物尺寸的评估（如Cf53, C56E2, C80M,100Cr6 至100CrMnMo8）。
一种钢中带状组织定量评定方法介绍及探讨温娟; 鞠新华; 贾惠平; 张莉霞; 来萍【期刊名称】《《理化检验-物理分册》》【年(卷),期】2019(055)009【总页数】5页(P593-597)【关键词】带状组织; 定量评定; 网格测量线; 图谱比较法【作者】温娟; 鞠新华; 贾惠平; 张莉霞; 来萍【作者单位】首钢集团有限公司技术研究院检测中心北京 100043【正文语种】中文【中图分类】TG115.21钢材中的带状组织由元素偏析导致，是一种常见的显微组织缺陷，其形貌特征为铁素体与珠光体沿轧制变形方向交替呈条带分布。
带状组织使钢的力学性能产生各向异性，不仅影响钢的强度、韧性等力学性能，而且会显著影响钢的热加工和焊接性能[1-2]。
国内对钢中带状组织级别的评定传统上采用图谱比较法，如GB/T 13299-1991《钢的显微组织评定方法》和新颁布的GB/T 34474.1-2017《钢中带状组织的评定第1部分：标准评级图法》都是依据铁素体条带的数量、带状贯穿视场的程度、连续性以及是否出现变形铁素体比照图谱进行评定；GB/T 18254-2002《高碳铬轴承钢》是根据轴承钢碳化物带状组织中碳化物颗粒尺寸大小及颗粒含量对照图谱进行评定。
国外对钢中带状组织级别的评定方法与国内的有所不同，德国标准SEP 1520-1998《图谱法对钢材碳化物结构的金相检验》和国际标准ISO 5949-1983 Tool Steels and Bearing Steels-Micrographic Method for Assessing the Distribution of Carbides using Reference Photomicrographs都是采用在一定倍数下与图谱比较进行评定；美国标准ASTM E1268-2001(2006) Standard Practice for Assessing the Degree of Banding or Orientation of Microstructures采用了直线网格、截点及数理统计的计算方法。
白口铸铁中碳化物的类型根据碳化物的结晶点阵形式，碳化物可分为两大类型：1．简单密排结构的间隙碳化物当r C/r M<0.59时，碳原子处在简单的点阵间隙之间，形成不同于原金属结晶点阵的间隙相。
这类金属元素是Mo、W、V、Ti、Nb、Zr，形成的碳化物有：MC型——WC、VC、TiC、NbC、ZrCM2C型——W2C、Mo2C如果同时存在多种过渡族金属元素，将形成复杂的碳化物。
在满足点阵类型、电化因素和尺寸因素三条件时，其中的金属原子可互相置换，如TiC–VC系形成(Ti、V)C；VC–NbC系形成(Nb、V)C；TiC–ZrC系形成(Ti、Zr)C等。
MC型碳化物中的金属原子M具有面心简单六方结构，其中八面体间隙相都被碳原子占领，所以，M：C=1：1，晶体为NaCl型结构。
M2C碳化物具有密排六方结构，例如：W2C、Mo2C、V2C、Nb2C，碳原子处于四面体的空隙中。
2．复杂密排结构的间隙碳化物当r C/r M>0.59时，碳不可能与金属元素形成简单密排的间隙相，而是形成一种结晶点阵复杂的间隙化合物。
Cr、Mn、Fe的碳化物属于复杂密排结构，其中M23C6、M6C为复杂立方、M7C3为复杂六方、M3C为斜方点阵。
常见到的复杂密排结构的碳化物为M3C型——Fe3C、Mn3C或(Cr、Fe)3C，简称K c；M7C3型——Cr7C3、Mn7C3或(Cr、Fe)7C3，简称K2；M23C6型——Cr23C6、Mn23C6，及三元碳化物Fe21W2C6、Fe21Mo2C6、(Cr、Fe)23C6，简称K1；M6C型——Fe3W3C、Fe4W2C、Fe3Mo3C、Fe4Mo C等三元碳化物。
(1)M3C型碳化物：最常见的是普通白口铸铁中的渗碳体(Fe3C)。
渗碳体的晶体结构为斜方晶格，晶格常数a=0.45144μm，b=0.50787μm，c=0.67287μm。
渗碳体的晶体结构见图1所示。
热作工具钢显微检验SEP1614-1996
1 检测目的、特征及有效性
热作工具钢应用于各种工具设备，如：压锻与锤锻工具中的模件与压模嵌入件，压铸模的冲子、芯子、滑块，金属热压用的压头，内模衬及中间的模衬。
对应各种用途的模具所承受冲击作用是多样而复杂的。
它不仅有机械的，而且还有热的、研磨的、浸蚀的，有时甚至为化学作用的影响。
对不同工具组成，选择材料时应以适应所承受冲击的类型为依据，因此，材料特性试验评定方法以适用于工具所期望的冲击方式而进行。
测定合金显微均匀性和退火组织的显微检验应在经研磨后的试样上进行，通过试样观察与相应的评级图片比较评级。
（表1和表2）
本文主要对三种热作工具钢有效：
— X38CrMoV5-1（1.2343）
— X40CrMoV5-1（1.2344）
— X38CrMoV5-3（1.2367）
2 检验数量
检验试样的数量和质量标准需符合供货条件要求。
3 取样和试样制备
显微检验取样时，需考虑到类型、尺寸、形态、数量以及基于冶炼铸造技术、钢锭的结构尺寸、变形和后续热处理的时间-温度曲线所形成的显微组织中不同相的分布。
所取试样检测面必须平行于主要变形方向。
检测面最小尺寸为10mm×20mm。
检测面如图1所示。
钢中碳含量测定方法，7种！金属及其复合材料的开发研制与应用，常常要求有效地控制及准确地测定其中的碳硫含量。
金属材料中碳主要以游离碳，固溶碳和化合碳等形式存在，还有气态碳和表面保护的渗碳及涂敷的有机碳等。
目前分析金属中碳含量的方法主要有燃烧法，发射光谱法，气体容量法，非水溶液滴定法，红外吸收法及色谱法等。
由于每种测定方法有一定的适用范围，而且测定结果受很多因素的影响，如碳的存在形式、氧化时碳能否释放完全、空白值等，所以同一种方法在不同的场合准确度有一定差异。
本文整理了目前金属中碳的分析方法、样品处理、所用的仪器及应用领域等内容。
钢中碳含量测定方法1：红外吸收法基于红外吸收法发展出的燃烧红外吸收法是属于碳(和硫)定量分析专用方法。
其原理是将试样在氧气流中燃烧，生成CO2，在一定压力下，CO2吸收红外线的能量与其浓度成正比，因此测出CO2气体流经红外吸收器前后的能量变化，则可计算出含碳量。
燃烧-红外吸收法原理近年来，红外气体分析技术发展很快，各种利用高频感应加热燃烧及红外光谱吸收原理的分析仪器也迅速地出现。
对于高频燃烧红外吸收法测定碳和硫，一般应考虑以下几个因素：试样的干燥性、电磁感性、几何尺寸，试样量，助熔剂的种类、配比、加入次序及加入量，空白值的设置等。
该法优点是定量准确，干扰项较少。
适合对碳含量准确度有较高要求，且生产中有足够时间进行检测的用户。
钢中碳含量测定方法2：发射光谱法元素在受到热或电激发时，会由基态跃迁到激发态，而激发态会自发地返回到基态。
在由激发态返回到基态的过程中，会释放每种元素的特征谱线，根据特征谱线的强度可以测定出其含量。
发射光谱仪原理在冶金行业，由于生产的急迫性，需要在很短的时间内分析出炉水内所有主要元素的含量，而不仅仅是碳含量。
火花直读发射光谱仪由于能够快速得到稳定的结果，所以成为该行业的首选。
但该法对于样品制备有特定要求。
例如，火花光谱法分析铸铁试样时，要求分析表面的碳都以碳化物的形式存在，不能有游离石墨，否则就会影响分析结果。
SEP1520-1998 钢中碳化物图谱系列显微检验法
1.检验目的和适用范围
1.1根据出现的碳化物特征，采用显微检验的方法对钢（组织）加以评价是适宜的。
本标准
为该方法的说明，本标准中附有碳化物的组成和分级图谱系列。
此图谱系列用于所规定的钢
及其组织状态。
它是考虑到碳化物形状、结构、尺寸和数量而制定的。
试验是在金相磨片上进行的。
通过在显微镜下观察，与碳化物图谱系列进行比较，检验碳化
物状况。
1.2本标准适用于含碳量约为0.1～1.2％，合金元素总含量为5％的钢，通常只用于特殊钢。
本标准不适用于下述的碳化物检验：
低碳钢（例如深拉延的钢材）
高速工具钢（见钢铁试验标准SEP1615和其他莱氏体钢）
1.3仅按协议检验钢和碳化物，并在供货条件中规定全部检验条件（符合本标准规定条件）。
当试验条件未经协议，可采用适当的试验部位进行试验。
1.4根据钢的再加工和使用状况，而确定碳化物的合格界限，不属于标准范围内的规定。
2.试验范围：
只要符合质量标准的规定（DIN－标准，钢铁试验标准）本试验范围具有权威性。
若质量标
准没有规定则检验批和取样数量，按以下推荐执行：
由同一热处理炉次和同一尺寸组成的每炉批取2个试样。
连续炉热处理时（同一冶炼炉号），每5吨盘条或每10吨同一断面的棒材，取1个试样，但
每批最少取2个试样。
此外，允许断面相近的钢材，组成一个检验批。
3.取样和试样制备：
3.1若无另外协议，取样和试验用金相磨面面积，按下述规定
3.1.1取样时，对交货检验用试样应加以标记。
3.1.2检验碳化物特征，除系列6和7碳化物带状检验为纵向磨面外，其它金相试样磨面取样部位为纵向或横向。
只要有可能且有益，每个金相试样磨面面积应为100mm2（标准面积F）。
横向或纵向试样磨面位置，根据不同要求而确定。
图1为圆钢取样位置。
当有待检验的碳化物特征类型，要求一定方向、位置上取样和检验试样面积与标准试样面积不同时，在这种情况下，其具体规定协商确定。
上述对圆钢的取料及试样规定，在同意的情况下也适用于方纲、宽扁钢、钢板、钢带、钢管和锻件。
3.2试样应进行磨光和抛光，并采用一种符合要求的腐蚀及侵蚀（通常为硝酸溶液；系列1～4碳化物，采用苦味酸溶液）。
如采用电解腐蚀，也可以满足检验各种碳化物用金相试片的要求。
3.2.1在检验系列5网状碳化物和系列6和系列7带状碳化物之前，通常应将试样淬火处理。
淬火温度为标准中规定的中限温度，保温时间约为10分钟。
淬火后的试样，采用约90ml酒精和10ml浓硝酸组成的溶液进行强腐蚀，这样就会在暗黑色的钢的基体上出现光亮的碳化物（深腐蚀）。
退火状态试样经深腐蚀后，按系列5、6和7评定应协商确定。
4.图谱系列：
本图谱系列包括7个单独存在又相互毗邻的系列，每个系列按要求划分成10个等级都表示一定的碳化物特征（除其中的一种外）。
图谱系列的放大，除满足一定的分辨率外，还要考虑观察面与视场的清晰度。
每个系列所表示的碳化物特征如下：
系列1：铁素体—珠光体钢中的游离铁素体。
（用此系列可以看出钢的全部组织以及间接的
确定钢的含碳量。
）
系列2：球状碳化物尺寸（直径）。
（在各自的图形中用特征尺寸表示）
系列3：珠光体和球状碳化物组织中，珠光体部分。
系列4：退火状态下，碳化物数量及晶界变形程度（碳化物网状）。
系列5：淬火状态下，碳化物数量及晶界变形程度（碳化物网状）。
系列6：封闭型带状碳化物。
系列7：分散型带状碳化物。
图旁表示该图片的2个数字，是由表示系列的数字（表示碳化物类型的数字，放在前边）和表示级别的数字（放在后面）组成的。
5.检验和结果评估
5.1一般说明
5.1.1 如果受检面积小于试样磨面面积，则应在试样轮廓上打上记号。
5.1.2在显微镜下，将试样放大，符合图谱系列缩尺比例进行检验，然后采用目镜或毛玻璃投影进行观察。
视场大小应与图谱一致（直径大约为80mm），视场尺寸可通过目镜或毛玻璃上的分度装置进行调节。
视场中钢的组织分类，是采用观察到的组织与图谱系列比较，取其最相似的图片，确定其组织级别。
检验碳化物特征，通常按图谱系列顺序依次进行。
当符合这种钢类及尺寸时，该检验结束。
如有怀疑，应与其它人商定。
5.1.3 已观察的碳化物特征及级别，采用系列（1~7）数字和级别数字表示，两个数字之间用圆点分开，例如1．3，2．6，而不能用非整数表示（例如2.5；51／2等等）。
5.2检验和评估
5.2.1 如无另外协议，系列1中的铁素体按本标准图谱评定。
5.2.2如无另外协议，对系列2~7而言，应按下列试验及评定方法进行。
要对每个试样的全部检验面进行检验，这样很快就会得到占优势的视场所对应的图片和／或它的最大值。
按上述方法进行检验，按系列2检验时，仅测定视场中占优势的级别数值；按系列3检验，应同时测定视场中占优势的级别数值和最大级别值；按系列4和5检验时，通常只测定视场中占优势的级别数值；按系列6和7检验时，通常只测定视场中最大级别值；并加以记录。
5.2.3 对已测得的数值，通常附加下列内容：
钢种和冶炼方法。
取样钢材的尺寸。
热处理状态，必要时指出试样的特殊处理状态。
横断面上试样磨面位置，必要时指出面积数值（不是提供F截面）。
检验和评估方法。
