淬火與低溫回火工藝金相檢測方案

樣品詳情：

螺絲（淬火跟淬火后低溫回火）  

淬火后未低溫回火與經(jīng)低溫回火的材料，金相差異核心在于馬氏體結(jié)構(gòu)、內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)及殘余相占比。未回火組織以淬火馬氏體為主，伴隨較多殘余奧氏體與未溶碳化物，馬氏體呈尖銳針狀 / 板條狀，晶格畸變嚴(yán)重，高倍觀察可見微裂紋，內(nèi)應(yīng)力集中，材料表現(xiàn)為高硬度、高脆性。

經(jīng) 150-250℃低溫回火后，組織轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>回火馬氏體，過飽和碳以細(xì)小 ε- 碳化物析出，殘余奧氏體大幅減少，馬氏體形貌基本保留但邊緣趨于模糊，晶格畸變緩解，內(nèi)應(yīng)力有效釋放，最終實(shí)現(xiàn)高硬度、高耐磨性與韌性的平衡。

           左：一號樣品     右：二號樣品

檢測要求：金相顯微鏡放大觀察金相微觀組織，分析前后工藝區(qū)別。

檢測流程：切割?研磨?拋光?腐蝕?觀察。

樣品制備流程

(1)熱壓鑲嵌

設(shè)   備：ZXQ-30自動(dòng)鑲嵌機(jī)

 模套規(guī)格： Φ30mm

鑲嵌參數(shù)：鑲嵌粉顏色：黑色

            鑲嵌溫度：135℃

            保壓時(shí)間：6min   

     鑲嵌設(shè)備                   鑲嵌前

       鑲嵌耗材                   鑲嵌后

為什么每次都要鑲嵌成標(biāo)準(zhǔn)試樣

金相試樣鑲嵌成標(biāo)準(zhǔn)件，核心是為后續(xù)磨拋、觀察提供便利并保障檢測精度。一是適配磨拋機(jī)、顯微鏡的標(biāo)準(zhǔn)裝夾尺寸，避免試樣打滑移位；二是包裹薄壁、脆性或尖銳試樣，防止邊緣崩損、組織失真，同時(shí)提升操作安全性，避免手部劃傷；三是讓待磨面與鑲嵌料齊平，保證磨拋受力均勻，獲得平整光潔的觀察面，確保金相組織判定準(zhǔn)確。                                          

（3）研磨拋光

設(shè)    備：ZMP-2全自動(dòng)磨拋機(jī)

  磨盤直徑： Φ250mm

磨盤規(guī)格：P180/P400/P800/P1500  每分鐘150轉(zhuǎn)，保持2分鐘

拋光規(guī)格：羊絨拋光布+5um金剛石懸浮液 每分鐘300轉(zhuǎn)，保持4分鐘

        磨拋前                          磨拋后

 制樣磨難度點(diǎn)：

1.       樣品尺寸小，人工磨拋可能壓力不均勻，導(dǎo)致產(chǎn)品表面有層次偏差。

2.       需配合鑲嵌夾具，將樣品固定“豎"著。

3.       需注意打磨砂紙目數(shù)。

4.       需控制腐蝕時(shí)間，防止過燒。

（4）觀察分析

設(shè)    備：BM7金相顯微鏡

參數(shù)配置：目鏡:高眼點(diǎn)大視野目鏡PL10X／22mm

物    鏡：無限遠(yuǎn)消色差物鏡 5X、10X、20X、50X、100X

照明系統(tǒng)：透反射柯拉照明系統(tǒng)LED燈室，中心可調(diào)，帶濾色片/斜照明裝置

軟  件：imageView圖像軟件

一號樣品100X鏡頭下腐蝕效果

二號樣品100X鏡頭下腐蝕效果

小結(jié)

1.                      淬火 + 低溫回火得到回火馬氏體，內(nèi)應(yīng)力已消除 30%~50%；僅淬火為淬火馬氏體，殘留大量內(nèi)應(yīng)力與不穩(wěn)定組織。

2.                      淬火 + 低溫回火在保持高硬度的同時(shí)脆性顯著降低，安全可靠；僅淬火硬度高但脆性極大，易脆斷，無法直接使用。

3.                      淬火 + 低溫回火是螺絲成品的標(biāo)準(zhǔn)熱處理狀態(tài)；僅淬火屬于生產(chǎn)中間工序，非最終產(chǎn)品交付。