热处理件的金相检测

五、热处理件的金相检测

金相检测是指对渗层、淬火层、心部等处的金相组织等级要求的检测,如淬火马氏体等级、晶粒度等级、残余奥氏体数量、游离铁索体等。金相检测是热处理质量检查、质量分析不可缺少的重要手段。

1.金相检测设备

金相组织检验最常用的设备为光学金相显微镜,其基本组成部分有物镜、目镜、照明系统、滤色片、光栏和显微镜镜架。

——物镜。物镜是决定显微镜的分辨力和成像清晰的主要部件。

——目镜。目镜的主要作用是将物镜放大的实像再次放大,离明视距离处形成一个清晰的虚像。

——照明系统。照明系统能保证金相试样上被观察的整个视场范围内得到强而均匀的照明。

——滤色片。滤色片是吸收光源发出的白色光中不需要的波长的光线,而让所需波长的光线透过,以得到一定色彩的光线。

——光栏。光栏的作用是改善系统成像质量,决定通过系统的光通量,拦截系统中有害杂散光等。

——显微镜镜架。显微镜镜架上装有物镜转动器、载物台、调焦机构和镜筒。

光学金相显微镜,放大倍数可高达2 000倍,由灯光照明,靠棱镜反射,使光投射到试件的磨面上,经反射进入物镜,经放大成像,通过目镜进行观察或摄像。

2.金相检验标准

在做金相检测之前,对检测的零件金相项组织要求有准确的了解。按适用标准规定的测定方法进行操作,做出评定。

3.金相试验的制备

金相检验可以抽验零件,也可以检验同炉同料并具代表性的试样。金相试样的制备步骤如下:

(1)取样

——取样前先把零件的外形用画图或用照相的方法记录下来,再选取能代表零件的热处理状态、缺陷的部位,做好标记。

——切割试样一般用金相砂轮切割机,操作时要向砂轮片上喷水,以防零件切口附近区域受热而使组织发生变化。对于淬火后的零件,应用线切割机床进行切割取样。

(2)磨光

切割取下的试样先用砂轮磨,再用由粗到细的砂纸在互相垂直的两个方向上单向进行磨光,当磨光到04号砂纸时,即可转入磨光。小型或不规则的零件,可用夹持器或镶嵌机把试样镶起来进行磨光。磨光时应注意不能使试样磨倒角,否则会造成观察错误。

(3)抛光

试样抛光多采用机械抛光,即用呢料或绸料固定在抛光盘上,以700~1 500 r/min的转速旋转,洒以150~600目Cr2O3,或Al2O3的混合液进行抛光,当试样抛光得如镜面一样光亮时即可冲洗干净进行侵蚀。

(4)侵蚀

对不同材料,不同的观察目的,应选用不同的侵蚀剂和侵蚀工艺。常用来显示基体组织的大多采用体积分数为4%的硝酸酒精溶液,侵蚀3~10 s,然后立即冲洗干净,并吹干,即可在显微镜下显示清晰的组织。