工具钢金相检测-测博士

检测目的

• 评估材料质量：通过观察金相组织，判断工具钢的化学成分是否均匀，是否存在偏析、夹杂等缺陷，从而评估材料的整体质量。

• 确定热处理状态：了解工具钢经过锻造、退火、淬火、回火等热处理工艺后的组织变化，判断热处理工艺是否得当，是否达到了预期的性能要求。

• 分析失效原因：当工具钢在使用过程中出现磨损、断裂、变形等失效现象时，金相检测可以帮助分析失效原因，为改进材料和工艺提供依据。

检测项目

• 珠光体组织评定

• 碳素工具钢：球化退火后的组织为球状或球状与片状混合的珠光体，珠光体评级分为 1-6 级，硬度应为 187-217HB。

• 合金工具钢：由于合金元素细化了钢的组织，其球状珠光体或片状珠光体均比碳素工具钢细小，珠光体级别同样根据球状珠光体与片状珠光体的比例来判定，评级图分为 6 级。

• 网状碳化物评定

• 碳素工具钢：在热加工后的冷却过程中，二次碳化物沿晶粒边界上析出而成网络状，根据网的连续性、粗细和明显程度作为评级依据，评级图为 1-4 级。

• 合金工具钢：碳化物颗粒及碳化物网的粗细均比碳素工具钢细小，一般钢材截面小于 60mm 者，其合格级别等于或小于 3 级。

• 脱碳层检测

• 碳素工具钢：脱碳层分为全脱碳层和部分脱碳层。全脱碳层是全部为铁素体组织，部分脱碳层深度由全脱碳层终端至心部组织出现处为止。

• 合金工具钢：退火状态脱碳层组织与碳素工具钢相同，主要观察珠光体的变化情况，脱碳严重时亦出现铁素体组织。

• 共晶碳化物不均匀度评定

• 合金工具钢：高碳高铬钢（如 Cr12MoV、Cr12 钢）属于莱氏体钢，经锻轧等热加工后可使部分网状组织破碎，会出现各种分布的碳化物，这种碳化物不均匀分布即为碳化物不均匀度，按 GB/T1299-2014 标准的评级图来评定，共分 8 级。

• 淬火组织评定

• 碳素工具钢：正常淬火组织一般为细针状马氏体＋少量残余奥氏体。不正常的淬火组织包括欠热和欠淬透组织、过热和过烧组织。

• 合金工具钢：由于淬火临界速度较小，淬透性较好，马氏体多呈丛集状，马氏体针叶长度与级别的评定方法与碳素工具钢相同，一般以马氏体不大于 2-3 级为合格。

检测方法

• 取样：从钢材离端部 50mm 处截取厚度为 10-12mm 的横向试片，然后在圆试样直径上或方试样对角线的 1/4 处取样，再纵向进行检验。

• 制样：将取样后的试样进行磨制、抛光，去除表面的氧化皮和加工痕迹，使其表面达到镜面光洁度。然后用适当的侵蚀剂对试样进行侵蚀，使金相组织能够清晰地显示出来。

• 观察与分析：使用金相显微镜对试样进行观察，放大倍数通常在 100-1000 倍之间。观察珠光体、碳化物、脱碳层、马氏体等组织的形态、大小、分布等特征，并与相应的标准图谱进行对比，进行评级和分析。

检测标准

• GB/T 1298-77 碳素工具钢技术条件，规定了碳素工具钢的技术条件，包括珠光体组织、网状碳化物评级图等。

• GB/T 1299-2014 合金工具钢技术条件，规定了合金工具钢的技术条件，包括珠光体组织、网状碳化物、共晶碳化物不均匀等。

• GB/T 13299-1991 钢的显微组织评定方法，规定了钢的显微组织（游离渗碳体、带状组织及魏氏组织）评定方法。