實(shí)驗(yàn)5 中碳鋼馬氏體等級(jí)的測定

實(shí)驗(yàn)五中碳鋼馬氏體等級(jí)的測定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解鋼中脫碳層的來源與危害，并掌握鋼的脫碳層深度的檢驗(yàn)方法。2、學(xué)習(xí)利用GB/T224-2008《鋼的脫碳層深度測定法》對(duì)材料進(jìn)行脫碳層深度的檢驗(yàn)。二、基本原理脫碳是指鋼在加熱時(shí)表面碳含量降低的現(xiàn)象。脫碳的實(shí)質(zhì)就是鋼中碳在高溫下與氧和氫等發(fā)生作用生成一氧化碳和甲烷，其化學(xué)反應(yīng)如下：2Fe3C+O2f6Fe+2CO； Fe3C+2H2—3Fe+CH4Fe3C+H20f3Fe+CO+H2； Fe3C+CO2—3Fe+2CO這些反應(yīng)是可逆的，氧、氫、二氧化碳、水使鋼脫碳，一氧化碳和甲烷可以使鋼增碳。一般情況下鋼的氧化脫碳同時(shí)進(jìn)行，當(dāng)鋼表面氧化速度小于碳從內(nèi)層向外層擴(kuò)散速度時(shí)發(fā)生脫碳，反之，當(dāng)氧化速度大于碳從內(nèi)層向外層擴(kuò)散的速度時(shí)發(fā)生氧化。因此氧化作用相對(duì)較弱的氧化氣氛中容易產(chǎn)生較深的脫碳層。脫碳層由于被氧化，碳含量降低，金相組織中碳化物較少。脫碳層包括全脫碳和部分脫碳兩部分，全脫碳層顯微組織特征為全部鐵素體，部分脫碳層是指全脫碳層的內(nèi)邊界至鋼含碳量正常的組織處。全脫碳層和部分脫碳層如圖1、圖2示。總脫碳層=全脫碳層+部分脫碳層：從零件表面到碳含量等于基體碳含量的那一點(diǎn)的距離（滲碳軸承鋼制的零件除外）圖1圖2成分:C：圖1圖2成分:C：0.81%,Si：0.18%,Mn：Q.33%；處理工藝：960*C加越2.5h爐檢組織說明；珠光體減少區(qū)域?yàn)椴糠置撎紙D3金相法測定脫碳層時(shí)，具有退火或者正火（鐵素體+珠光體）組織的鋼種一般來說，脫碳層取決于珠光體的減少量，硬化組織或淬回火后的回火馬氏體組織由晶界鐵素體的為化來判定完全脫碳層，球化退火組織可由表面碳化物明顯減少區(qū)或出現(xiàn)片狀珠光體的區(qū)說確定部分脫碳層區(qū)。圖A.260Si2MnA彈簧鋼表面脫碳處理工藝：先8709加熱20圖A.260Si2MnA彈簧鋼表面脫碳處理工藝：先8709加熱20min油淬，之后440加熱90min空冷；組縱說明：白色鐵素體部分為完全脫碳區(qū)，含有片狀鐵索體區(qū)為部分脫碳■2^ 500X處理工藝C保溫4h,以109每小時(shí)緩冷至650 空冷.組織說明：白色鐵素休部分為完全脫碳區(qū)，碳化物妙少區(qū)為部分脫碳組縱說明：片狀珠光體區(qū)域?yàn)椴糠置撫釄DA.3GCN5裘面脫破的金相組織部分脫碳層全脫碳層圖60Si2MnA鋼脫碳層組織（50OX）一般來說，觀察到的組織差別，在亞共析鋼中是以鐵素體與其他組織組成物相對(duì)量的變化來區(qū)別的，在過檢析鋼中，是以碳化物含量相對(duì)基體變化來區(qū)分的，對(duì)于硬化組織或淬回火組織，當(dāng)碳含量變化引起組織顯著變化時(shí)，就可用這個(gè)方法進(jìn)行測量，借助于測微目鏡，或利用金相分析系需要系統(tǒng)觀察和定量測量從表面到其組織和基體組織已無區(qū)別的那一點(diǎn)距離。放大倍數(shù)取決于脫碳層深度。如果需方?jīng)]有特殊規(guī)定，由檢測者選擇。建議使用能觀測到的整個(gè)脫碳層的最大倍數(shù)，通常采用放大倍數(shù)為100倍。當(dāng)過渡層與基體較為難分辨時(shí)，可用更高放大倍數(shù)進(jìn)行觀察，確定界限，先在低放大倍數(shù)下進(jìn)行初步觀測，保證四周脫碳變化在進(jìn)一步檢測時(shí)都可發(fā)現(xiàn)，查明最深均勻脫碳區(qū)。脫碳層最深的點(diǎn)由試樣表面的初步檢測確定，不受表面缺陷和角效應(yīng)的影響，對(duì)每一試樣，在最深的均勻脫碳區(qū)的一個(gè)顯微鏡視場內(nèi)，應(yīng)隨機(jī)進(jìn)行幾次測量（最少五次），以這些測量值的平均值作為總脫碳層深度，軸承鋼、工具鋼及彈簧鋼測量最深處的總脫碳層深度。星空極速他品標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)協(xié)議中沒有特殊規(guī)定，在測量時(shí)試樣中脫碳極深的那引起點(diǎn)要排除掉（但是在試驗(yàn)記錄中要注明缺陷）。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料金相顯微鏡；試驗(yàn)試樣；金相制樣設(shè)備；拋光機(jī)；鑲嵌機(jī)；酒精；吹風(fēng)機(jī)；硝酸-酒精溶液四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟每人一個(gè)試樣，經(jīng)粗磨、細(xì)磨及拋光后，得到一個(gè)光潔平整的平面，不允許有倒角出現(xiàn)。將磨平的試樣用水洗凈，然后用酒精將水沖掉，用硝酸-酒精溶液腐蝕后拿到顯微鏡下100倍進(jìn)行觀察并測試脫碳層深度。在顯微鏡下觀察并拍照，利用測試軟件測試脫碳層深度五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求扼要脫碳層產(chǎn)生的原理。簡述實(shí)驗(yàn)的目的、過程、技術(shù)要點(diǎn)。拍攝金相照片，粘于實(shí)驗(yàn)報(bào)告上，標(biāo)明組織是什么，并給出脫