钢的显微组织评定
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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。
热作模具钢H13的显微组织金相分析摘要:按照北美压铸协会提出的优质压铸模H13钢验收标准NADCA# 207-90和H11、H13及改良型钢的显微成分偏析验收参考图谱对H13某国产钢进行显微组织分析,并对其真空淬火显微组织进行研究。
关键词:热作模具钢;热处理;显微组织1前言H13钢在淬硬条件下具有较高韧度,并具有优良的抗热裂能力,是一种强韧兼有的空冷硬化型热作模具用钢。
它适用于制造压铸模、挤压模、热切边模、热锻模的热冲孔模具等。
H13钢在我国为4Cr5MoSiV1钢。
德国的DIN1.2344,瑞典的SS142242,法国的AFNORZ40COV5和日本的JISSKD61与之相类似。
众所周知,影响模具寿命的最重要因素是热作模具钢的质量。
现在,描述热作模具钢的质量主要通过显微组织分析。
评定显微组织的标准广泛采用北美压铸协会模具材料委员会编的《压力铸造模具用高级H13钢的验收标准》NADCA#207-90。
新近研究的显微带状组织验收参考图谱更能说明钢材力学性能和模具寿命的关系。
因而,它们是对材料进行金相评级的重要依据。
本文从这两方面着手对一种国产H13钢进行显微组织分析,并对这种材料的真空淬火显微组织作研究。
2按NADCA的分析按照NADCA#207-90标准,一般试样都在退火态下进行推测。
2.1 材料化学成分:国产H13钢的化学成分分析结果列于表1。
表中还列入ASTMA681(最新修订版)中H13钢和NADCA#207-90中高级H13钢的化学成分,表中列入的4Cr5MoSiV1钢为GB/T1299-2000《合金工具钢》中规定的相当于H13钢的成分。
降低钢中含硫量对提高H13钢的纯净度,从而改善其性能具有重要意义。
文献[3]介绍,硫的质量分数<0.014%时可以大大提高钢件的断裂韧度KIC值。
国外电渣重熔优质H13钢的含硫质量分数控制在0.005%~0.008%范围。
在此,国产电渣重熔钢H13R尚有待提高。
中国热处理检验规范热处理检验方法和规范金属零件的内在质量主要取决于材料和热处理。
因热处理为特种工艺所赋予产品的质量特性往往又室补直观的内在质量,属于“内科”范畴,往往需要通过特殊的仪器(如:各种硬度计、金相显微镜、各种力学性能机)进行检测。
在GB/T19000-ISO9000系列标准中,要求对机械产品零部件在整个热处理过程中一切影响因素实施全面控制,反映原材料及热处理过程控制,质量检验及热处理作业条件(包括生产与检验设备、技术、管理、操作人员素质及管理水平)等各方面均要求控制,才能确保热处理质量。
为此,为了提高我公司热处理产品质量,遵循热处理相关标准,按零件图纸要求严格执行,特制定本规范一、使用范围:本规范适用于零件加工部所有热处理加工零件。
二、硬度检验:通常是根据金属零件工作时所承受的载荷,计算出金属零件上的应力分布,考虑安全系数,提出对材料的强度要求,以强度要求,以强度与硬度的对应关系,确定零件热处理后应具有大硬度值。
为此,硬度时金属零件热处理最重要的质量检验指标,不少零件还时唯一的技术要求。
1、常用硬度检验方法的标准如下:GB230 金属洛氏硬度试验方法GB231 金属布氏硬度试验方法GB1818 金属表面洛氏硬度试验方法GB4340 金属维氏硬度试验方法GB4342 金属显微维氏硬度试验方法GB5030 金属小负荷维氏试验方法2、待检件选取与检验原则如下:为保证零件热处理后达到其图纸技术(或工艺)要求,待检件选取应有代表性,通常从热处理后的零件中选取,能反映零件的工作部位或零件的工作部位硬度的其他部位,对每一个待检件的正时试验点数一般应不少于3个点。
通常连续式加热炉(如网带炉):应在连续生产的网带淬火入回火炉前、回火后入料框前的网带上抽检3-5件/时。
且及时作检验记录。
同时,若发现硬度超差,应及时作检验记录。
同时,若发现硬度越差,应及时进行工艺参数调整,且将前1小时段的零件进行隔离处理(如返工、检)。
金属材料的金相分析填空题(初级)计量技术知识1.国家法定计量单位由国际单位制的计量单位和国家选定的其他计量单位构成。
金属学基础1.构成钢铁材料的主要元素是铁和碳。
2.金属的特性有:不透明、有特殊光泽、有可锻性良好的导电性和导热性、具有正的电阻温度系数。
3.晶格是用来表示晶体中的原子在空间规则排列的框架,又称为空间点阵。
4.晶格是用来表示晶体中的原子在空间规则排列的框架,又称为空间点阵。
5.典型的金属晶体结构类型有三种:体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。
6.典型的金属晶体结构类型有三种:体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。
7.按照合金中组成合金的组元原子的存在方式,合金相可以分成固溶体和金属间化合物两大类。
8.根据溶质原子在基体晶格中所处的位置不同,固溶体可以分为置换固溶体、间隙固溶体两种。
9.金属结晶需能量条件和结构条件。
10. 相是指合金中结构相同、成分和性能均一,并以相界面分开的组成部分。
11.合金相图是表示合金系中合金状态与温度、成分关系的图表。
12.相图是用来表示合金系中合金状态与温度、成份之间关系的。
13.晶体缺陷分点缺陷、线缺陷、面缺陷。
14.通常材料的性能包括物理、化学、力学和工艺四大性能。
15.过冷液体形成固态晶核有均质形核、非均质形核两种。
16.相图是表示合金系中的合金状态与温度、成分之间关系的一种图表。
17.金属传导热量的能力称作导热性,一般用导热系数λ表示。
18.黑色金属:以铁、铬、锰为基体的金属称为黑色金属。
19.合金是金属与金属或非金属元素通过熔炼而获得的一种具有金属特性的物体。
20.孪晶是在一个晶粒中点阵相同,以某一特定晶面孪晶面为界限,两边的点阵呈镜面对称的晶体。
21.根据晶体缺陷的几何形态特征可分为点缺陷、线缺陷和面缺陷。
22.金属结晶是由生核和晶核长大两个基本过程组成的。
23.钢中加入合金元素的目的是①提高机械性能,②改善热处理工艺性能,③获得特殊的物理及化学性能。
金相分析实验标准金相检测常用标准如下:1、钢中非金属夹杂物含量的测定(gb/t 10561-2005)2、金属平均晶粒度测定法(gb/t 6394-2002)3、钢的显微组织评定方法(gb/t 13299-1991)4、钢的脱碳层深度测定法(gb/t 224-2008)5、中碳钢与中碳合金结构钢马氏体等级(jb/t 9211-2008)6、球墨铸铁金相检验(gb 9441-88)一、钢材(1) 低倍检验1 gb/t226-1991 钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法2 gb/t1979-2001 结构钢低倍组织缺陷评级图3 gb/t 4236-1984 钢的硫印检验方法4 gb/t 1814-1979 钢材断口检验法5 gb/t 2971-1982 碳素钢和低合金钢断口检验方法6 yb/t 731-19870 塔型车削发纹检验法7 yb/t 4002-1992 连铸钢方坯低倍组织缺陷评级图8 yb/t 4003-1991 连铸钢板坯缺陷硫印评级图9 yb/t 4061-1991 铁路机车、车轴用车轴(含硫印缺陷评级图)10 yb/t 153-1999 优质碳素结构钢和合金结构钢连铸方坯低倍组织缺陷评级图11 tb/t 3031-2002 铁路用辗钢整体车轮径向全截面低倍组织缺陷的评定12 cb/t 3380-1991 船用钢材焊接接头宏观组织缺陷酸蚀试验法13 hb/z 210-1991 涡喷型发动机涡轮内、外轴锻件低倍组织标准14 qj 2541-1993 不锈钢棒低倍锭型偏析检验方法(2) 基础标准1 gb/t13298-1991 金属显微组织检验方法2 gb/t224-1987 钢的脱碳层深度测定法3 gb/t10561-1988 钢中非金属夹杂物显微评定方法4 gb/t 6394-2002 金属平均晶粒度测定方法5 gb/t/t13299-1991 钢的显微组织(游离渗碳体、带状组织及魏氏组织)评定方法6 gb/t/t13302-1991 钢中石黑碳显微评定方法7 gb/t4335-1984 低碳钢冷轧薄板铁素体晶粒度测定法8 jb/t/t5074-1991 低、中碳钢球化体评级9 zbj36016-1990 中碳钢与中碳合金结构钢马氏体等级10 dl/t 652-1998 金相复型技术工艺导则(3) 不锈钢1 gb/t6401-1986 铁素体奥氏体型双相不锈钢α-相面积含量金相测定法2 gb/t1223-1975 不锈耐酸钢晶间腐蚀倾向试验方法3 gb/t1954-1980 铬镍奥氏体不锈钢焊缝铁素体含量测量方法4 gb/t/t13305-1991 奥氏体不锈钢中α-相面积含量金相测定法(4) 铸钢1 gb/t8493-1987 一般工程用铸造碳钢金相2 tb/t/t2451-1993 铸钢中非金属夹杂物金相检验3 tb/t/t2450-1993 zg230-450铸钢金相检验4 gb/t/t13925-1992 高锰钢铸件金相5 gb/t5680-1985 高锰钢铸件技术条件(含金相组织检验)6 yb/t/t036.4-1992 冶金设备制造通用技术条件高锰钢铸件(高锰钢金相组织检验)7 jb/t/gq0614-1988 熔模铸钢zg310-570正火组织金相检验(5) 化学热处理及感应淬火1 gb/t11354-2005 钢铁零件渗氮层深度测定和金相组织检验2 gb/t9450-1988 钢件渗碳淬火有效硬化层深度的测定和校核3 qcn29018-1991 汽车碳氮共渗齿轮金相检验4 jb/t4154-1985 25mntibxt钢碳氮共渗齿轮金相检验标准5 nj251-1981 20mntibre钢渗碳齿轮金相组织检验6 zb/t04001-1988 汽车渗碳齿轮金相检验7 tb/t/t2254-1991 机车牵引用渗碳淬硬齿轮金相检验8 jb/t/t6141.1-1992 重载齿轮渗碳层球化处理后金相检验9 jb/t/t6141.3-1992 重载齿轮渗碳金相检验10 jb/t/t6141.4-1992 重载齿轮渗碳表面碳含量金相判别法11 gb/t5617-1985 钢的感应淬火或火焰淬火有效硬化层深度的测定12 gb/t9451-1988 钢件薄表面总硬化层深度或有效硬化层深度的测定13 zb/j36009-1988 钢件感应淬火金相检验14 zb/j36010-1988 珠光体球墨铸铁零件感应淬火金相检验15 nj304-1983 渗碳齿轮感应加热淬火金相检验16 jb/t2641-1979 汽车感应淬火零件金相检验17 cb/t3385-1991 钢铁零件渗氮层深度测定方法(6) 轴承钢1. yjz84 高碳铬轴承钢(含酸浸低倍组织、非金属夹杂物、显微孔隙、退火组织、碳化物不均匀性、碳化物带状、碳化物液析评级图)2. gb/t9-68 铬轴承钢技术条件(含低倍缺陷、非金属夹杂物、退火组织、碳化物网状、碳化物液析评级图)3 gb/t3086-82 高碳铬不锈轴承钢技术条件(含酸浸低倍组织、火组织、共晶碳化物不均匀度、非金属夹杂物、微孔隙评级图)4 yb/t688-76 高温轴承钢cr4mo4v技术条件(含碳化物不均匀度评级图)5 jb/t1255-91 高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件(含退火组织、淬回火组织、碳化物网状、断口评级图)6 zb/j36001-86 滚动轴承零件渗碳热处理质量标准(含粗大碳化物、渗碳表面层淬回火组织、心部组织、网状碳化物评级图)7 jb/t1460-92 高碳铬不锈钢滚动轴承零件热处理技术条件(含退火组织、淬回火组织、断口评级图)8 jb/t2850-92 cr4mo4v高温轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件(含淬火组织、淬回火组织评级图)9 jb/t/t6366-92 55simova钢滚动轴承零件热处理技术条件(含退火组织、淬回火组织、渗碳淬回火组织评级图)(7) 工具钢1 gb/t1298-77 碳素工具钢技术条件(含珠光体组织、网状碳化物评级图)2 gb/t1299-85 合金工具钢技术条件(含珠光体组织、网状碳化物、共晶碳化物不均匀)3 yb/t12-77 高速工具钢技术条件(含低倍碳化物剥落、共晶碳化物不均匀度评级图)4 zb/j36003-87 工具热处理金相检验标准5 gb/t4462-84 高速工具钢大块碳化物评级图(8) 零部件专用标准1 gb/t/t13320-91 钢质模锻件金相组织评级图及评定方法2 zb/j18004-89 传动用精密滚子链和套筒链零件金相检验3 zb/j26001-88 60si2mn钢螺旋弹簧金相检验4 zb/j94007-88 柴油机喷嘴偶件、喷油泵柱塞偶件、喷油泵出油阀偶件金相检验5 jb/t3782-84 汽车钢板弹簧金相检验标准6 nj309-83 内燃机连杆螺柱金相检验标准7 nj326-84 内燃机活塞销金相检验标准8 jb/t/t6720-93 内燃机排气门金相检验标准9 jb/t/nq180-88 内燃机气门座金相检验10 jb/t/gq1050-84 45、40cr钢淬火马氏体金相检验11 jb/t/gq1148-89 机床用40cr钢调质组织金相检验12 jb/t/gq?t1150-89 机床用38crmoal钢验收技术条件及调质后金相检验13 jb/t/gq?t1151-89 机床用45钢调质组织金相检验14 nj396-86 低淬透性含钛优质碳素结构钢齿轮金相检验15 jb/t/t5664-91 重载齿轮失效判据16 cj/t 31-1999 液化石油气钢瓶金相组织评定二、铸铁(1) 基础标准1 gb/t7216-87 灰铸铁金相2 gb/t9441-88 球墨铸铁金相检验3 jb/t3892-84 蠕墨铸铁金相标准4 jb/t2212-77 铁素体可锻铸铁金相标准5 jb/t3021-81 稀土镁球墨铸铁等温淬火金相标准6 jb/t/z303-87 灰铸铁与球墨铸铁断口扫描电镜分析图谱7 cb/t1165-88 船用灰铸铁金相标准8 cb/t1030-83 蠕虫状石墨铸铁金相检验9 tb/t/t2255-91 高磷铸铁金相10 tb/t/t2449-93 蠕墨铸铁金相检验(2) 零部件专用标准1 gb/t2805-81 内燃机单体铸造活塞环金相检验(jb/t/t6016-92)2 gb/t3509-83 内燃机筒体铸造活塞环金相检验(jb/t/t6290-92)3 jb/t2330-93 内燃机高磷铸铁缸套金相标准4 nj325-84 内燃机硼铸铁单体铸造活塞环金相标准5 jb/t/t5082-91 内燃机硼铸铁气缸套金相检验6 jb/t/z179-82 中锰抗磨球墨铸铁金相标准7 jb/t/nq100-86 内燃机钒钛铸铁气缸套金相检验8 jb/t/nq178-88 内燃机钒钛铸铁单体铸造活塞环金相检验9 jb/t/t6724-93 内燃机球墨铸铁活塞环金相检验10 jb/t3934-85 汽车、摩托车发动机单体铸造活塞环金相检验11 zb/t t12007-89 汽车、摩托车发动机球墨铸铁活塞环金相标准12 zb/t t06002-89 汽车发动机镶耐磨圈活塞金相标准13 zb/u05004-89 中、大功率柴油机离心铸造气缸套金相检验14 tb/t/t2253-91 球墨铸铁活塞金相检验15 tb/t/t2448-93 合金灰铸铁单体铸造活塞环金相检验16 yb/t4052-91 高镍铬无限冷硬离心铸铁轧辊金相检验17 jb/t/t6954-93 灰铸铁接触电阻加热淬火质量检验和评级18 cb/t/t 3903-1999 中、大功率柴油机离心铸造气缸套金相检验三、表面处理1 gb/t4677.6-84 金属和氧化覆盖厚度测试方法-截面金相法2 gb/t5929-86 轻工产品金属镀层和化学处理层的厚度测试方法-金相显微镜法3 gb/t6462-86 金属和氧化物覆盖层-横断面厚度显微镜测量方法4 gb/t6463-86 金属和其他无机覆盖层-厚度测量方法评述5 gb/t9790-88 金属覆盖层及其他有关覆盖层维氏和努氏显微硬度试验6 gb/t11250.1-89 复合金属覆盖层厚度测定-金相法7 jb/t/t5069-91 钢铁零件渗金属层金相检验方法8 jb/t/t6075-92 氧化钛涂层金相检验方法9 zbj92004-87 内燃机精密电镀减摩层轴瓦检验标准四、铝合金及铜合金1 gb/t3246-82 铝及铝合金加工制品显微组织检验方法2 gb/t3247-82 铝及铝合金加工制品低倍组织检验方法3 gb/t10849-89 铸造铝硅合金变质4 gb/t10850-89 铸造铝合金过烧5 gb/t10851-89 铸造铝合金针孔6 gb/t10852-89 铸造铝铜合金晶粒度7 gb/t7998-87 铝合金晶间腐蚀测定法8 gb/t8014-87 铝及铝合金阳极氧化阳极氧化膜厚度的定义和有关测量厚度的规定9 gb/t3508-83 内燃机铸造铝活塞金相检验10 qj1675-89 变形铝合金过烧金相试验方法11 jb/t3932-85 汽车、摩托车发动机铸造铝活塞金相标准12 jb/t/nq179-88 内燃机稀土共晶铝硅合金金相检验13 jb/t/t5108-91 铸造黄铜金相14 qj2337-92 铍青铜的金相检验方法15 yb/t797-71 单相铜合金晶粒度测定法16 yb/t731-70 电真空器件用无氧铜含氧量金相检验法17 zb/t12003-87 汽车发动机轴瓦铜铅合金金相标准18 nj355-85 内燃机铸造铜铅合金轴瓦金相检验标准19 cb/t1196-88 船舶螺旋浆用铜合金金相含量金相测定方法五、粉未冶金及硬质合金1 gb/t9095-88 烧结铁基材料-渗碳或碳氮共渗硬化层深度的测定2 jb/t2798-81 铁基粉未冶金烧结制品金相标准3 jb/t2869-81 烧结金属材料密度的测定4 jb/t2867-81 烧结金属材料表观硬度的测定5 zbh72007-89 烧结金属摩擦材料金相检验法6 zbh72012-90 碳化钨钢结硬质合金金相试样制备方法7 gb/t3488-83 硬质合金-显微组织的金相测定8 gb/t3489-83 硬质合金-孔隙度和非化合碳的金相测定六、有色合金及稀有金属1 gb/t4296-84 镁合金加工制品显微组织检验方法2 gb/t4297-84 镁合金加工制品低倍组织检验方法3 gb/t1554-79 硅单晶(111)晶面位错蚀坑显示测量方法4 gb/t3490-83 含铜贵金属材料氧化亚铜金相检验方法5 gb/t4194-84 钨丝蠕变试验、高温处理及金相检验方法6 gb/t4197-84 钨钼及其合金的烧结坯条、棒材晶粒度测试方法7 gb/t5168-1985 两相钛合金高、低倍组织检验方法8 gb/t5594.8-85 电子元器件结构陶瓷材料性能测试方法-显微结构的测定9 gb/t6623-86 抛光硅片表面热氧化层错的测试方法10 gb/t8755-88 钛及钛合金术语和金相图谱11 gb/t8756-88 锗单晶缺陷图谱12 gb/t8760-88 砷化镓单晶位错密度的测量方法13 gb/t11809-89 核燃料棒焊缝金相检验14 yb/t935-78 贵金属及其合金的金相试样制备方法15 yb/t732-71 铜、镍及其合金管材和棒材断口检验方法简介mtt(美信检测)是一家从事材料及零部件品质检验、鉴定、认证及失效分析服务的第三方实验室,网址:,:。
国产S30432/T92异种钢焊接接头显微组织分析梁军1、赵彦芬2、薛飞2、朱平2、张璐2、杨超1(1、神华国华(北京)电力研究院北京2、 苏州热工研究院 苏州)摘要:本文主要研究了国产S30432与T92异种钢焊接接头微观组织,分析了焊接接头各微区的组织以及硬度的分布情况。
结果表明:由于在焊接过程中经历的热循环温度不同,在T92侧的热影响区形成了粗晶区和细晶区而S30432侧热影响区没有明显的分区,T92侧熔合区硬度最高。
此外还发现在T92侧的熔合区出现了块状铁素体,并发现T92的Cr eq的不同只影响生成铁素体的量和尺寸。
关键词:S30432;异种钢焊接接头;铁素体;超超临界0 前言为了提高能源的利用率,降低CO2、SO x、NO x等有毒、有害气体排放,节能、高效和环保的洁净煤发电技术得到了大力发展,因此建设大容量、高参数的超超临界火电机组成为必然趋势[1]。
超超临界机组的运行温度一般为580℃以上,蒸汽压力28MPa以上。
蒸汽温度和压力的提高对机组金属材料提出了更高的要求[2]。
T92,Super304H等为代表的新型马氏体、奥氏体耐热钢是目前我国建设超超临界机组过热器、再热器管道主要管材,因此在电站建设过程中异种管材之间的焊接不可避免[1,3,4]。
目前,我国超超临界火电机组建设的技术已达国际先进水平,亟待解决的是新型耐热钢的替代进口、管道的焊接以及管道(包括焊接接头)长期高温、高压运行状态的安全可靠性评估及金属监督等问题[5]。
我国现阶段已建或在建的超超临界机组所用Super304H类钢材均依赖进口日本住友株式会社的专利钢种,在世界范围只有日本住友金属公司与DMV钢管两家制造的钢管,数量少,采购周期长、价格昂贵,且在锅炉制造和安装中发现部分钢管质量未满足标准要求。
经过钢铁行业、锅炉行业、电力行业的多年技术攻关,该钢管的成分得以优化、制作工艺得以不断完善[6-8],最终国内钢管公司已经成功试制出性能较为理想的国产S30432成品管,使我国电站锅炉采用国产化材料成为可能。
热作模具钢H13的显微组织金相分析摘要:按照北美压铸协会提出的优质压铸模H13钢验收标准NADCA# 207-90和H11、H13及改良型钢的显微成分偏析验收参考图谱对H13某国产钢进行显微组织分析,并对其真空淬火显微组织进行研究。
关键词:热作模具钢;热处理;显微组织1前言H13钢在淬硬条件下具有较高韧度,并具有优良的抗热裂能力,是一种强韧兼有的空冷硬化型热作模具用钢。
它适用于制造压铸模、挤压模、热切边模、热锻模的热冲孔模具等。
H13钢在我国为4Cr5MoSiV1钢。
德国的DIN1.2344,瑞典的SS142242,法国的AFNORZ40COV5和日本的JISSKD61与之相类似。
众所周知,影响模具寿命的最重要因素是热作模具钢的质量。
现在,描述热作模具钢的质量主要通过显微组织分析。
评定显微组织的标准广泛采用北美压铸协会模具材料委员会编的《压力铸造模具用高级H13钢的验收标准》NADCA#207-90。
新近研究的显微带状组织验收参考图谱更能说明钢材力学性能和模具寿命的关系。
因而,它们是对材料进行金相评级的重要依据。
本文从这两方面着手对一种国产H13钢进行显微组织分析,并对这种材料的真空淬火显微组织作研究。
2按NADCA的分析按照NADCA#207-90标准,一般试样都在退火态下进行推测。
2.1 材料化学成分:国产H13钢的化学成分分析结果列于表1。
表中还列入ASTMA681(最新修订版)中H13钢和NADCA#207-90中高级H13钢的化学成分,表中列入的4Cr5MoSiV1钢为GB/T1299-2000《合金工具钢》中规定的相当于H13钢的成分。
降低钢中含硫量对提高H13钢的纯净度,从而改善其性能具有重要意义。
文献[3]介绍,硫的质量分数<0.014%时可以大大提高钢件的断裂韧度KIC值。
国外电渣重熔优质H13钢的含硫质量分数控制在0.005%~0.008%范围。
在此,国产电渣重熔钢H13R尚有待提高。
各类标准国内⾦相检验标准⽬录⼀、钢材(1)低倍检验1. CB 3380-1991 船⽤钢材焊接接头宏观组织缺陷酸蚀试验法2. GB/T 226-1991 钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法3. GB 2971-1982 碳素钢和低合⾦钢断⼝检验⽅法4. GB/T 1814-1979 钢材断⼝检验法5. GB/T 1979-2001 结构钢低倍组织缺陷评级图6. GB/T 4236-1984 钢的硫印检验⽅法7. GB/T 15711-1995 钢材塔形发纹酸浸检验⽅法8. TB/T 3031-2002 铁路⽤辗钢整体车轮径向全截⾯低倍组织缺陷的评定9. YB 4002-1991 连铸钢⽅坯低倍组织缺陷评级图10. YB/T 153-1999 优质碳素结构钢和合⾦结构钢连铸⽅坯低倍组织缺陷评级图11. YBT 4003-1997 连铸钢板坯低倍组织缺陷评级图(2) 基础标准(钢的显微组织评定)1. DL/T 652-1998 ⾦相复型技术⼯艺导则2. GB/T 224-2008 钢的脱碳层深度测定法3. DL/T 652-1998 ⾦相复型技术⼯艺导则4. GB/T 224-2008 钢的脱碳层深度测定法5. GB/T 4334-2008 ⾦属和合⾦的腐蚀不锈钢晶间腐蚀试验⽅法6. GB/T 4335-1984 低碳钢冷轧薄板铁素体晶粒度测定法7. GB/T 10561-2005 钢中⾮⾦属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法8. GB/T 13298-1991 ⾦属显微组织检验⽅法9. GB/T 13299-1991 钢的显微组织评定⽅法10. GB/T 13302-1991 钢中⽯墨碳显微评定⽅法11. GB/T 13320-2007 钢质模锻件⾦相组织评级图及评定⽅法12. GB/T 14979-1994 钢的共晶碳化物不均匀度评定法13. GB/T 15749-2008 定量⾦相测定⽅法14. GB/T 18876.1-2002 应⽤⾃动图像分析测定钢和其他⾦属中⾦相组织、夹杂物含量和级别的标准试验⽅法第⼀部分15. GB/T 18876.2-2006 应⽤⾃动图像分析测定钢和其他⾦属中⾦相组织、夹杂物含量和级别的标准试验⽅法第⼆部分16. GB/T 18876.3-2008 应⽤⾃动图像分析测定钢和其它⾦属中⾦相组织、夹杂物含量和级别的标准试验⽅法第三部分17. GB/T 6394-2002 ⾦属平均晶粒度测定法18. JB/T 5074-2007 低、中碳钢球化体评级19. JB/T 9211-2008 中碳钢与中碳合⾦结构钢马⽒体等级(3) 不锈钢1. CB/T 1209-1992 0Cr17Ni4Cu4Nb(17-4PH)+马⽒体沉淀硬化不锈钢⾦相检验2. GB 4234-2003 外科植⼊物⽤不锈钢3. GB/T 1220-2007 不锈钢棒4. GB/T 1954-2008 铬镍奥⽒体不锈钢焊缝铁素体含量测量⽅法5. GB/T 4334.1-2000 不锈钢10%草酸浸蚀试验⽅法6. GB/T 4334.2-2000 不锈钢硫酸-硫酸铁腐蚀试验⽅法7. GB/T 4334.3-2000 不锈钢65%硝酸腐蚀试验⽅法8. GB/T 4334.4-2000 不锈钢硝酸-氢氟酸腐蚀试验⽅法9. GB/T 4334.5-2000 不锈钢硫酸_硫酸铜腐蚀试验⽅法10. GB/T 4334.6-2000 不锈钢5%硫酸腐蚀试验⽅法11. GB/T 6401-1986 铁素体奥⽒体型双相不锈钢中α-相⾯积含量⾦相测定法12. GB/T 13305-2008 不锈钢中α-相⾯积含量⾦相测定法(4) 铸钢1. GB/T 5680-1998 ⾼锰钢铸件2. GB/T 8493-1987⼀般⼯程⽤铸造碳钢⾦相3. GB/T 13925-1992铸造⾼锰钢⾦相4. TB/T 2450-1993 ZG230-450铸钢⾦相检验5. TB/T 2451-93铸钢中⾮⾦属夹杂物⾦相检验6. YB/T 036.4-1992 冶⾦设备制造通⽤技术条件⾼锰钢铸件(5) 化学热处理及感应淬⽕1. CB 3385-1991 钢铁零件渗氮层深度测定⽅法2. GB/T 5617-2005 钢的感应淬⽕或⽕焰淬⽕后有效硬化层深度的测定3. GB/T 9450-2005 钢件渗碳淬⽕有效硬化层深度的测定和校核4. GB/T 9451-2005 钢件薄表⽽总硬化层深度或有效硬化层深度的测定5. GB/T 11354-2005 钢铁零件渗氮层深度测定和⾦相组织检验6. GB/T 18177-2000 钢件的⽓体渗氮7. JB/T 3999-1999 钢的渗碳与碳氮共渗淬⽕回⽕处理8. JB/T 6141.1-1992 重载齿轮渗碳层球化处理后⾦相检验9. JB/T 6141.2-1992 重载齿轮渗碳质量检验10. JB/T 6141.3-1992 重载齿轮渗碳⾦相检验11. JB/T 6141.4-1992 重载齿轮渗碳表⾯碳含量⾦相判别法12. JB/T 7709-2007 渗硼层显微组织、硬度及层深检测⽅法13. JB/T 7710-2007 薄层碳氮共渗或薄层渗碳钢件显微组织检测14. JB/T 9198-1999 盐浴硫氮碳共渗15. JB/T 9200-1999 钢铁件的⽕焰淬⽕回⽕处理16. JB/T 9204-2008 钢件感应淬⽕⾦相检验17. JB/T 9205-2008 珠光体球墨铸铁零件感应淬⽕⾦相检验18. QCn 29018-1991 汽车碳氮共渗齿轮⾦相检验19. QC/T 262-1999 汽车渗碳齿轮⾦相检验20. QC/T 502-1999 汽车感应淬⽕零件⾦相检验21. TB/T 2254-1991 机车牵引⽤渗碳硬齿轮⾦相检验标准(6) 轴承钢1. GB/T 3086-2008 ⾼碳铬不锈轴承钢2. GB/T 18254-2002 ⾼碳铬轴承钢3. JB/T 1255-2001 ⾼碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件4. JB/T 1460-2002 ⾼碳铬不锈钢滚动轴承零件热处理技术条件5. JB/T 2850-2007 Cr4Mo4V⾼温轴承钢零件热处理技术条件6. JB/T 6366-1992 55SiMoVA钢滚动轴承零件热处理技术条件7. JB/T 7362-1994 滚动轴承零件脱碳层检查⽅法8. JB/T 8881-2001 滚动轴承零件渗碳热处理技术条件9. YB 9-68 铬轴承钢技术条件(7) ⼯具钢1. GB 1298-1986 碳素⼯具钢技术条件2. GB 4462-1984 ⾼速⼯具钢⼤块碳化物评级图3. GB/T 1299-2000 合⾦⼯具钢4. GB/T 9943-2008 ⾼速⼯具钢5. JB/T 7713-2007 ⾼碳合⾦钢制冷作模具显微组织检验6. JB/T 8420-2008 热作模具钢显微组织评级7. JB/T 9129-2000 60Si2Mn钢螺旋弹簧⾦相检验8. YB/T 5058-2005 弹簧钢、⼯具钢冷轧钢带9. ZBJ 36003-1987 ⼯具热处理⾦相检验标准(8) 零部件专⽤标准1. CJ/T 31-1999 液化⽯油⽓钢瓶⾦相组织评定2. JB 3782-1984 汽车钢板弹簧3. JB/T 5664-2007 重载齿轮失效判据4. JB/T 6720-1993 内燃机进、排⽓门⾦相检验5. JB/T 8118.2-1999 内燃机活塞销⾦相检验6. JB/T 8837-2000 内燃机连杆螺栓⾦相检验7. JB/T 8893-1999 内燃机⽓门座⾦相检验8. JB/T 9730-1999 柴油机喷油嘴偶件、喷油泵9. QC/T 521-1999 汽车发动机⽓门挺杆技术条件⼆、铸铁(1) 基础标准1. GB/T 7216-2009 灰铸铁⾦相检验2. GB/T 8491-2009 ⾼硅耐蚀铸铁件3. GB/T 9437-2009 耐热铸铁件4. GB/T 9441-2009 球墨铸铁⾦相检验5. JB 3021-1981 稀⼟镁球墨铸铁等温淬⽕⾦相标准6. JB/T 2122-1977 铁素体可锻铸铁⾦相标准7. JB/T 3829—1999 蠕墨铸铁⾦相8. TB/T 2255-1991 ⾼磷铸铁⾦相(2) 零部件专⽤标准1. JB/T 9745-1999 内燃机硼铸铁单体铸造活塞环⾦相检验2. JB/T 2330-1993 内燃机⾼磷铸铁⽓缸套⾦相检验3. JB/T 5082.1-2008 内燃机⽓缸套硼铸铁⾦相检验4. JB/T 6290-2007 内燃机简体铸造活塞环⾦相试验5. JB/T 6016.1-2008 内燃机活塞环⾦相检验第1部分:单体铸造活塞环6. JB/T 6016.3-2008 内燃机活塞环⾦相检验第3部分:球墨铸铁活塞环7. JB/T 6954-1993 灰铸铁接触电阻加热淬⽕质量检验和评级8. QC/T 284-1999 汽车、摩托车发动机球墨铸铁活塞环⾦相标准9. QC/T 555-2000 汽车、摩托车发动机单体铸造活塞环⾦相检验10. TB/T 2448-1993 合⾦灰铸铁单体铸造活塞环⾦相检验11. YB/T 4052-1991 ⾼镍铬⽆限冷硬离⼼铸铁轧辊⾦相检验三、表⾯处理1. GB/T 4677.6-1984 ⾦属和氧化覆盖层厚度测试⽅法截⾯⾦相法2. GB/T 5929-1986 轻⼯产品⾦属渡层和化学处理层的厚度测试⽅法3. GB/T 6462-2005 ⾦属和氧化覆盖层厚度测量显微镜法4. GB/T 9790-1988 ⾦属覆盖层及其他有关覆盖层维⽒和努⽒显微硬度试验5. GB/T 11250.1-1989 复合⾦属覆层厚度的测定⾦相法6. JB/T 5069-1991 钢铁零件渗⾦属层⾦相检验⽅法7. JB/T 6075-1992 氮化钛涂层⾦相检验⽅法四、铝合⾦(1) 基础标准1. GB 10852-1989 铸造铝铜合⾦晶粒度2. GB/T 1173-1995 铸造铝合⾦3. GB/T 3246.1-2-2000 变形铝及铝合⾦制品显微组织检验⽅法4. GB/T 3246.2-2000 变形铝及铝合⾦制品低倍组织检验⽅法5. GB/T 7998-2005 铝合⾦晶间腐蚀测定⽅法6. GB/T 8014.1 -2005 铝及铝合⾦阳极氧化氧化膜厚度的测量⽅法第1部分测量原则7. GB/T 8014.2 -2005 铝及铝合⾦阳极氧化氧化膜厚度的测量⽅法第2部分质量损失法8. GB/T 8014.3 -2005 铝及铝合⾦阳极氧化氧化膜厚度的测量⽅法第3部分:分光束显微镜法9. GB/T 8733-2000 铸造铝合⾦锭10. GB/T 10849-1989 铸造铝硅合⾦变质11. GB/T 10850-1989 铸造铝硅合⾦过烧12. GB/T 10851-1989 铸造铝合⾦针孔13. GB/T 15115-94 压铸铝合⾦14. JB/T 7946.1-1999 铸造铝合⾦⾦相.铸造铝硅合⾦变质15. JB/T 7946.2-1999 铸造铝合⾦⾦相.铸造铝硅合⾦过烧16. JB/T 7946.3-1999 铸造铝合⾦⾦相.铸造铝合⾦针孔17. JB/T 7946.4-1999 铸造铝合⾦⾦相.铸造铝铜合⾦晶粒度18. QJ 1675-1989 变形铝合⾦过烧⾦相试验⽅法(2) 零部件专⽤标准1. GB 3508-1983 内燃机铸造铝活塞⾦相检验标准2. JB/T 6289-2005 内燃机铸造铝活塞⾦相检验3. JB/T 8892-1999 内燃机稀⼟共晶铝硅合⾦活塞⾦相检验4. QC/T 553-2008 汽车、摩托车发动机铸造铝活塞⾦相检验五、铜合⾦1. GB/T 10119-2008 黄铜耐脱锌腐蚀性能的测定2. GB/T 10567.2-2007 铜及铜合⾦加⼯材残余应⼒检验⽅法氨薰试验法3. JB/T 5108-91 铸造黄铜4. JB/T 9749-1999 内燃机铸造铜铅合⾦轴⽡⾦相检验5. QC/T 281-1999 汽车发动机轴⽡铜铅合⾦⾦相标准6. QJ 2337-1992 铍青铜的⾦相试验⽅法7. YS/T 335-1994 电真空器件⽤⽆氧铜含氧量⾦相8. YS/T 336-1994 铜、镍及其合⾦管材和棒材断⼝检验法9. YS/T 347-2004 铜及铜合⾦平均晶粒度测定⽅法10. YS/T 449-2002 铜及铜合⾦铸造和加⼯制品显微组织检验⽅法六、粉未冶⾦及硬质合⾦1. GB 3488-1983 硬质合⾦-显微组织的⾦相测定2. GB/T 3489-1983 硬质合⾦孔隙度和⾮化合碳的⾦相测定3. GB/T 9095-2008 烧结铁基材料渗碳或碳氮共渗层深度的测定及其验证4. GB/T 10425-2002 烧结⾦属摩擦材料表观硬度的测定5. JB/T 2798-1999 铁基粉末冶⾦烧结制品⾦相标准6. JB/T 9137-1999 烧结⾦属摩擦材料⾦相检验法七、有⾊合⾦及稀有⾦属1. CB 1156-1992 锡基轴承合⾦⾦相检验2. GB/T-4197-1984 钨钼及其合⾦的烧结坯条、棒材晶粒度测定⽅法3. GB/T 1554-1995 硅晶体完整性化学择优腐蚀检验⽅法4. GB/T 4194-1984 钨丝蠕变试验,⾼温处理及⾦相检查⽅法5. GB/T 4296-2004 变形镁合⾦显微组织检验⽅法6. GB/T 4297-2004 变形镁合⾦低倍组织检验⽅法7. GB/T 5168-2008 α-β钛合⾦⾦⾼低倍组织检验⽅法8. GB/T 6611-2008 钛及钛合⾦术语和⾦相图谱9. GB/T 8756-1988 锗单晶缺陷图谱10. GB/T 8760-2006 砷化镓单晶位错密度的测量⽅法11. GB/T 13810-2007 外科植⼊物⽤钛及钛及钛合⾦加⼯材12. GB/T 13818-1992 压铸锌合⾦13. GB/T 5594.8-1985 电⼦元器件结构陶瓷材料性能测试⽅法显微结构的测定14. QC/T 516-1999 汽车发动机轴⽡锡基和铅基合⾦⾦相标准15. QJ 2917-1997 钛及钛合⾦⾦相检验⽅法16. YS/T 370-2006 贵⾦属及其合⾦的⾦相试样制备⽅法⼋、⾼温合⾦相关标准1. GB/T 14999.1-1994 ⾼温合⾦棒材纵向低倍组织酸浸试验法2. GB/T 14999.2-1994 ⾼温合⾦横向低倍组织酸浸试验法3. GB/T 14999.3-1994 ⾼温合⾦棒材纵向断⼝试验法4. GB/T 14999.4-1994 ⾼温合⾦显微组织试验法5. GB/T 14999.5-1994 ⾼温合⾦低倍⾼倍组织标准评级图谱6. YB 4093-1993 GH4133B合⾦盘形锻件纵向低倍组织标准九、其他有关标准1. DL/T 884-2004 ⽕电⼚⾦相检验与评定技术导则2. GB/T 1979-2001 结构钢低倍组织缺陷评级图介绍3. GB/T 3203-1982 渗碳轴承钢技术条件4. GB/T 4340.1-2009 ⾦属材料维⽒硬度试验第1部分:试验⽅法5. GB/T 4340.2-1999 ⾦属维⽒硬度试验2:硬度计的检验6. GB/T 4340.3-1999 ⾦属维⽒硬度试验3:标准硬度块的标定7. GB/T 5612-2008 铸铁牌号表⽰⽅法8. GB/T 8063-1994 铸造有⾊⾦属及其合⾦牌号表⽰⽅法9. GB/T 15749-2008 定量⾦相测定⽅法10. GB/T 17359-1998 电⼦探针和扫描电镜X射线能谱定量分析⽅法通则11. GB/T 17360-1998 钢中低含量Si、Mn 的电⼦探针定量分析⽅法12. GB/T 18876.1-2002 应⽤⾃动图像分析测定钢和其它⾦属中⾦相组织、夹杂物含量和级别的标准试验⽅法第1部分:钢和其它⾦属中夹杂物或第⼆相组织含量的图像分析与体视学测定2010年12⽉15⽇。
铸钢的金相组织及检验一、铸造碳钢的金相组织及检验(一)铸造碳钢的显微组织1.铸态组织为铁素体+珠光体+魏氏组织。
如图8-1、图8-2。
图8-1 ZG230-450铸钢铸态组织(100×) 图8-2 ZG310-570铸钢铸态组织(100×)铸态组织的形貌和组成相的含量与钢的碳含量有关。
碳含量越低的铸钢,铁素体含量越多,魏氏组织的针状越明显、越发达,数量也多。
随铸钢碳含量的增加,珠光体量增多,魏氏组织中的针状和三角形的铁素体量减少,针齿变短,量也减少,而块状和晶界上的网状铁素体粗化,含量也增多。
若存在严重的魏氏组织,或存在大量低熔点非金属夹杂物沿晶界呈断续网状分布,将使铸钢的脆性显著增加。
2.退火组织为铁素体+珠光体。
铁素体呈细等轴晶。
珠光体分布形态随钢的碳含量增加而变化。
随钢的碳含量增加,珠光体呈断续网状分布→网状分布→珠光体与铁素体均匀分布,其含量也不断增多。
若退火组织中存在残留的铸态组织或组织粗化均属于不正常组织。
3.正火组织为铁素体+珠光体,分布较均匀,如图8-3。
与退火组织相比较,正火组织的组成相更细、更均匀,珠光体含量稍多。
若存在残留铸态组织或组织粗化均属不正常组织。
4.调质组织 ZG270-500以上牌号的铸造碳钢可进行调质处理,组织为回火索氏体,见图8-4。
若出现未溶铁素体或粗大的回火索氏体属不正常组织。
图8-3 ZG230-450 铸钢正火组织(100 ×) 图8-4 ZG35CrMo铸钢调质组织(650×)5.几种常用铸造碳钢的组织见表8-1,表8-1 常用铸造碳钢的组织铸造碳钢 ZG200-400 ZG230-450 ZG270-500 ZG310-570 ZG340-640显微组织铸态魏氏组织+块状铁素体+珠光体珠光体+魏氏组织+铁素体珠光体+铁素体部分铁素体呈网状分布铁素体呈网状分布退火铁素体+珠光体珠光体+铁素体珠光体呈断续网状分布珠光体呈网状分布正火铁素体+珠光体珠光体+铁素体调质回火索氏体(二)铸造碳钢的质量检验铸造碳钢多数用于一般工程,金相检验按照GB/T 8493-1987《一般工程用铸造碳钢金相》标准进行。
钢实际晶粒度的显示和评定方法 cyh(2010-07-27 18:25:01) 杨桂珠(中国工程物理研究院机械制造工艺研究所,绵阳621900)摘要:对不同热处理状态下的60Si2MnA钢和0Cr17Ni14Cu4Nb钢试样进行了试验和摸索,获得了这两种材料在常规热处理状态下的实际晶粒度的显示方法,即60Si2MnA钢用饱和苦味酸+3%~5%洗涤剂+新洁尔灭水溶液侵蚀0Cr17Ni14CuNb钢用高锰酸钾(0.5~1g)+硫酸(8~12ml)+水(90~115ml)热蚀。
晶粒显现清晰,解决了60Si2MnA钢和0Cr17Ni14Cu4Nb 钢晶界显示和晶粒度评定的难题。
关键词:0Cr17Ni14Cu4Nb钢60Si2MnA钢晶粒度评定方法1 引言许多钢材的晶界难以侵蚀,随着热处理状态的不同,侵蚀晶界的条件也多变。
因此,迅速腐蚀和清晰显示晶界,找出影响侵蚀条件的因素及规律为人们所关注。
在对60Si2MnA钢和0Cr17Ni14Cu4Nb钢反复试验的基础上,根据钢材热处理状态变化对金相侵蚀条件的影响和国家相关标准,从试验方法入手,并进行了粗略的理论分析,找到了显示60Si2MnA钢和0Cr17Ni14Cu4Nb 钢晶粒度的方法。
2 试验方法显示晶粒度应采用比显示显微组织弱得多的侵蚀剂。
显示实际晶粒度时,应尽量降低试剂的电化学腐蚀能力。
试样经过磨制抛光后侵蚀,抛光织物必须用丝绒,抛光剂用水或油剂金刚石研磨膏(粒度为W2.5~3.5)。
根据0Cr17Ni14Cu4Nb和60Si2MnA钢的特性,经过优化,选用的侵蚀剂见表1。
组织和晶界观测在德国MM6大视场显微镜上进行。
3试验结果3.1 0Cr17Ni14Cu4Nb钢不锈钢侵蚀一般均可采用草酸电解,但该种钢电解十几分钟或更长时间晶界都不受腐蚀,显微镜下只能观察到一些腐蚀坑。
用试剂1对固溶时效状态下的0Cr17Ni14Cu4Nb钢进行试验,室温下擦拭试样表面2s,组织先显示出来,随之部分晶界也显示出来,因组织干扰大,无法评定晶粒度,见图1a。