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利用金相法检验零件是否过热

所谓过热,即晶粒长大,纤维组织粗化,使组织应力和热应力显著增加,所以过热往往作为零件淬裂的原因之一。由于零件的过热,使材料冲击韧性显著下降,虽不至于报废,但将严重影响零件的使用寿命,特别是零件受到冲击载荷时,反应尤为突出。


那么,如何用金相方法去检验零件是否过热呢?


众所周知,随着淬火加热温度的升高或保温时间的延长,使钢的奥氏体晶粒长大,故测定淬火后奥氏体实际晶粒度是检验零件是否过热的最有效办法。同时,过热淬火使马氏体针叶粗大,因而,根据马氏体的针叶长短,就可以推测零件在淬火时是否有过热的情况。另外,在实际生产过程中可根据钢材的含碳量来区别马氏体的形态,也可鉴别零件的过热现象。


对低碳钢或低碳合金钢来说,一般淬火后得到的马氏体易呈方向性排列的针状分布,如果过热程度越严重,则马氏体的排列方向性更为明显且针状更为粗大。


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对中碳钢和中碳合金钢来说,在正常温度下淬火,马氏体一般不呈排状分布,而是成一定角度的交叉的针状分布。如果适当的提高淬火温度,只能使马氏体针叶显得粗大些。故对中碳钢来讲,只有在过热比较严重的情况下淬火,马氏体才显出排状。


对高碳钢和高碳合金钢来说,在正常温度下淬火,得到“隐针状”组织,称为隐针状马氏体。只有在过热较严重的情况下淬火,马氏体才出现呈交叉分布的叶状组织,其过热程度越大,残余奥氏体的量也就增多,则马氏体针状就越粗大,但排状组织是少见的。


其次,还可以结合碳化物、残余奥氏体的含量来推测高合金钢的过热程度。像高速钢过热,会使碳化物形状发生改变呈棱角状或使其呈断续网状或光整网状分布。


一般碳钢或中碳合金钢淬火后所得的马氏体组织,经回火后所得的屈氏体和索氏体具有保留原来马氏体针叶分布长度的特性。利用这种特性,可推测零件调制后的过热程度。


从实践检验中证明:凡是因过热淬火的零件,在使用中断裂,其断口均为粗糙的、脆性的岩石状或呈纤维状



作者:张复宝

单位:焦作煤业(集团)新乡能源有限公司

来源:《金属加工(热加工)》杂志

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