钢的脱碳层深度测试 金相组织检测

项目介绍

钢在各种热加工工序的加热或保温过程中，由于氧化气氛的作用，使钢材表面的碳全部或部分丧失的现象叫做脱碳。脱碳层深度是指从脱碳层表面到脱碳层的基体在金相组织差异已经不能区别的位置的距离。

钢表层的脱碳大大降低了钢材的表面的硬度、抗拉强度、耐磨性和疲劳极限。因此，在工具钢、轴承钢、弹簧钢等的相关标准中都对脱碳层有具体规定。重要的机械零部件是不允许存在脱碳缺陷的，为此，在加工时零部件的脱碳层是必须除净的。

脱碳是钢材的一种表面缺陷，对于大多数工业用钢，特别是含碳较高的工具钢、铬滚珠轴承钢、弹簧钢以及某些重要用途的中碳结构钢，对脱碳层深度均严格加以限制。各种钢的技术标准均要求检验脱碳情况，并对允许的脱碳层深度作出明确规定。

参考标准

gb/t 224-2008 钢的脱碳层深度测定法

iso 3887-2003 钢脱碳层深度的测定

astm e1077-01（r05） 不锈钢中α-相面积含量金相测定

检测方法

脱碳层厚度测试方法

测定脱碳层深度的方法纳入gb/t224-1987的有金相法、硬度法、碳含量测定法三种

1、金相法

设备简单，方法简便，也是常规脱碳检验中的重要手段，但测量误差较大，数值较低，为保证测量精度，操作者应在每个试样上至少进行五次以上的测量，取他们的平均值作为脱碳层深度。

（1）试样的选取与制备  

选取的试样检验面应垂直于产品纵轴，为保证取样的代表性，可截取试样同一截面的几部分，以保证总检测周长不小于35mm。小试样（直径不大于25mm的圆钢、或边长不大于20mm的方钢）要检测整个周边。具体取样数量和取样部位应在有关产品的标准中规定。 如紧固件类产品，应根据gb/t3098.1-2010《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》，选取的试样在距螺纹末端约一个公称直径（1d）、沿螺纹轴心线截取一纵向截面的试件。截取试样时不能使检测面受热而发生变化。试样边缘不得倒圆、卷边，试样应该镶嵌入塑料中或安装在夹具中。用2%～3%硝酸酒精进行腐蚀，以显示钢的组织结构。

（2）脱碳层的测定  

总脱碳层的测定——在中碳钢、低合金钢中是以铁素体与其他组织组成的相对量变化来区分的。借助于测微目镜或直接在显微镜毛玻璃屏上测量从表面到其组织和基体组织已无区别的那一点距离。对每一试样，在深的均匀脱碳区一个视场内，应随机进行几次测量（至少需5次），以这些测量值的平均值作为总脱碳层深度；而对于工具钢、轴承钢、弹簧钢是测量深处的脱碳层作为总脱碳层深度的。  

全脱碳层的测定——全脱碳层是指试样表面脱碳后得到的全铁素体组织，因此，测量时应从表面测至有渗碳体或有珠光体出现的那一点，或测量产生全铁素体组织的渗度为全脱碳层深度。 放大倍数的选择取决于脱碳层深度，如果需方没有特殊规定，通常采用的放大倍数为100倍。一般来说，具有近似平衡组织的钢种脱碳层取决于珠光体的减少量。