金相检验操作规程

金相检验操作规程

1.试样

金相试样面积小于400mm2,厚（高）度15-20mm为宜。若试样面积过小，应经镶嵌后再进行磨制。

低倍组织酸侵试样厚度（高）度为20mm左右，酸侵低倍试样检测面应经过车加工或磨加工，表面粗糙度应不大于1.6μm。试样检测面不得由油污及加工伤痕，必要时应预先清除。试样的标识应清晰。

2.高倍检验操作规程

2.1金相试样制备操作规程

2.1.1金相试样的切取

试样切取的方向、部位和数量，应根据有关技术条件的规定。

试样可用手锯、锯床或切割机等切取，必要时也可用气割法切取，但烧割边缘必须与正式试样保持相当距离，以去除热影响区。

取好的试样先在平面磨床或砂轮机上把检测面磨平，磨面上的磨痕应均匀一致。

磨样时应对试样进行冷却，以免金属组织受热发生变化。

2.1.2金相试样的磨制

试样需经粗磨和细磨，粗磨用水磨砂纸，细磨用金相砂纸，应根据需要选择合适的砂纸及磨制道次。磨样时须把前一道的磨痕磨去，方向与前一道的工序相垂直。

磨样时要防止试样磨面温度过高而使组织发生变化。

2.1.3金相试样的抛光

常用的时机械抛光的方法，即把经过细磨的试样在抛光机上进行抛光。抛光织物采取丝绒或绸布，抛光粉采用金刚砂。抛光面光洁度要达到镜面，不允许有夹杂物拖尾、麻点、过热等现象，抛光后将试样清洗干净。

2.1.4金相试样化学侵蚀操作规程

试样侵蚀前抛光面应保持干净，不得有油污或指痕，以免影响所显示组织的清晰度。

试样在盛有侵蚀剂的器皿中侵蚀，侵蚀时试样应轻微摆动，但不可擦伤抛光面。应根据不同的需要选择侵蚀剂，并注意侵蚀适度。侵蚀后试样应保持干燥（在酒精中浸泡、用电吹风吹干），以待观察。

配置侵蚀剂时遵照先加酒精或水、后加酸液的顺序。侵蚀操作时要注意安全，防止酸液或酸雾对人体造成伤害。

2.2金相显微镜操作规程

操作者在使用显微镜前，应仔细阅读显微镜的使用说明书，了解显微镜的功能及使

用方法。初学者操作显微镜应在专人指导下进行。

测试前应保持操作者的手及试样清洁干燥。

接通电源，调节亮度，试样抛光面朝下放置在载物台上。

调焦时遵照先粗调、后微调的顺序，调节时要防止试样碰撞物镜。焦距调整后，按

照操作者的瞳孔间距调节双筒目镜的距离，并对目镜进行微调，使两个眼睛观察到的视

场的清晰程度相同。

根据测试所需的放大倍率，选择合适的目镜与物镜的配合，总放大倍率=目镜放大倍

率×中间放大倍数×物镜放大倍率。10倍目镜中装有测微尺，测微尺长度为1mm，分为

为提高分辨率，应选择合适的滤色片，也可通过调整视场光栏和孔径光栏夹提高分辨

率和清晰度。选用合适的滤色片也可保护操作者的视力。

测试结束后，应取下试样，关闭电源。

2.3高倍检验项目操作规程

2.3.1钢的脱碳层深度测定操作规程

本室执行的试验标准为GB/T224，采用金相法来测定刚的脱碳层深度。

若未特别注明，脱碳层深度包括全脱碳层和部分脱碳层。

试样的检测面应垂直于产品纵轴。直径不大于25mm的小试样，要检测整个周边。直径大于25mm的大试样，总检测周长不小于35mm.

试样应进行磨制抛光，测试边缘不得倒圆、卷边。一般用硝酸酒精溶液进行侵蚀，以显示钢的组织结构。

放大倍率可采用100×或400×

测量脱碳层深度是目镜测微尺应垂直于试样表面。

一般来说，光查到的组织差别，在亚共析钢中是一铁素体与其他组织成物的相对

量的变化来区分的，在过共析钢中是以碳化物含量相对基本的变化来区分的。

轴承钢、工具钢测量最深处的脱碳层深度。

测量其他钢种的脱碳层时，在最深的均匀脱碳区的一个视场内，应随机进行几次

测量（至少五次），以这些测量值的平均值作为脱碳层的深度。

因表面缺陷而引起的脱碳，不作为脱碳层的评定，但应在报告中注明缺陷性质及

深度。

附：轴承钢脱碳层深度的测定：

1.热轧状态

从表面测量至至块状铁素体消失处。

2.球化退火状态

球化组织正常时，从表面测量至碳化物明显减少处，若脱碳层中有片状珠光体，则从表面测量至片状珠光体消失处。

因球化过热而产生的表面粗片状珠光体层，不作为脱碳层评定，但应在报告中

著名片状珠光体层的深度。

球化组织不正常（欠热或过热）时，测量脱碳层的方法与热轧状态相同。

2.3.2钢中非金属夹杂物含量的测定操作规程

本室执行的试验标准为GB/T10561和GB/T18254，采用标准图显微检测法，评定

采用A法（最恶劣视场法）。

试样检测尺寸为10×20mm，检测面应与轧制方向平行，试样应经过淬火处理及磨制抛光。

标准评级图谱的实际面积为0.5mm2，放大倍率为100×。采用对比法进行评级时，其形状为直径80mm的圆形或71×71mm的正方形、

非金属夹杂物分为A（硫化物类）、B(氧化铝类)、C(硅酸盐类)、D(点状不变形或球化氧化物类)四类，每类又分为细、粗两个系列，GB/T10561还增加了DS（单颗粒球状类）。

夹杂物的定性主要根据形状及颜色，必要时可在暗场或偏振光下进行甄别。

夹杂物的级别醉着夹杂物的长度、数量、直径的增加而递增。（见下表）

对于A、B和C类夹杂物，如果两夹杂物的纵向距离≤40μm或横向距离≤10μm时，应视为一个串（条）状夹杂物。

如果一个串（条）状夹杂物内夹杂物的宽度不同，则应将该夹杂物的最大宽度视为该串（条）状夹杂物的宽度。

当一个视场中出现不同类型的夹杂物时，应分开评定。

当一个视场中出现同类粗系和细系夹杂物时，应按数量或长度占优势的那种夹杂物评定。

2.3.3碳化物不均匀性检验操作规程

本室执行的试验标准主要为GB/T18254。

碳化物不均匀性检验项目分为碳化物网状、碳化物带状和碳化物液析。

碳化物网状的检测面为横向，碳化物带状和碳化物液析的检测面是纵向的，常规检验时这三个检验项目均在纵向试样上进行，但是碳化物网状以横向级别为准。

试样须经淬火处理，抛光后采用4%的硝酸酒精侵蚀，检验时选择最严重的视场与标准图谱进行对比评级。

标准评级图谱为圆形，直径80mm。

碳化物网状在500×下评级，碳化物带状用100×和500×相结合进行评级，碳化物液析在100×下评级。

碳化物网状的级别按碳化物形成线段的趋势、碳化物形成网络的趋势及碳化物网络的封闭程度进行评定（其中碳化物网状2.5级应参照JB/T1255进行评定）。

碳化物带状的级别按碳化物带状的宽度忽然贯穿视场的程度以及碳化物带状中碳化物颗粒的大小、形状、数量、密集程度来综合评定。

碳化物液析的级别按碳化物液析的数量、形状、大小及贯穿视场的程度来综合评定。当碳化物带状和碳化物液析同时出现时，应分开评定。

2.3.4轴承钢显微组织（球化退火）检验操作规程

本室执行的试验标准为GB/T18254。

试样的检测面为横向，抛光后采用2%的硝酸酒精溶液侵蚀，侵蚀程度适中，放大倍率为500×，检验时选择最严重的视场与标准图谱进行对比评级。

标准评级图谱为圆形，直径80mm。

球化组织的级别评定可参照下表，主要根据球状碳化物的大小、均匀程度记忆片

细片状珠光体数量多于10%时可评为＜1级，粗片状珠光体数量多于15%时可评为＞6级。

2.3.5轴承钢显微孔隙检验操作规程

本室执行的试验标准为GB/T18254。

试样的侧面为纵向，试样应经过淬火及磨制抛光，可与非金属夹杂物共样。检验时

采用放大倍率为100×，标准评级图谱为圆形，直径80mm。检验时选择最严重的视场

与标准图谱进行对比评级。

显微孔隙的检验结果要根据试样的规格而定，当规格≤60mm时，检验结果用“无”

及“不合格”表示；当规格＞60mm时，检验结果用“无”、“合格”及“不合格”表示。

2.3.6金属平均晶粒度检验操作规程

本室执行的试验标准为GB/T6394。

晶粒度的检测面为横向，基准放大倍率为100×，评级采用比较法。

标准评级图谱为圆形，直径80mm。

晶粒度的检验应按产品的技术条件中规定的方法进行评级。

如产品的技术条件中无明确规定，可按下列方法进行检验：

1）晶界上有无共析相时，可直接进行评级。

2）晶界不明显时，应通过热处理或使用特殊的侵蚀剂以显示晶界，然后进行评级。

2.3.7其他高倍检验项目操作规程

其他检验项目包括带状组织、游离渗碳体、石墨碳及索氏体含量等，以及与延伸

产品相关的检验项目，应按有关实验标准级技术条件进行检验。

3酸侵低倍检验操作规程

本室执行的标准为GB/T226、 GB/T1979、 GB/T18254等。

3.1酸液采用1:1盐酸水溶液。

3.2低倍组织酸侵检验

酸液温度65-80℃，酸蚀时间应视钢种、压缩比、酸液温度及酸液的新旧程度而定，一般为25-40min，腐蚀程度以正确显示钢的低倍组织及缺陷为原则。

酸侵后，试样检测面上的腐蚀产物用刷子在水中清洗干净，用热水中浸泡再取出吹干。

低倍检验酸侵低倍检验结果（中心疏松、一般疏松、偏析等）评定是用目视或不大于

10×的放大镜，对照被检测试样的标准评级图，用对比法进行评级。若发现其他不允

许存在的缺陷，应在报告中注明。

3.3表面缺陷酸侵检验

用热酸侵蚀法检验试样的表面缺陷时，酸洗温度和时间以去除表面氧化层为准。酸

侵后，试样检测面上的腐蚀物用刷子在水中清洗干净，用热水中浸泡再取出吹干。

缺陷经酸侵暴露后，用锉刀清除表面缺陷，然后用游标卡尺在同一轴线上测量未清

除处于已清除处的差值作为表面缺陷深度。

表面缺陷一般分为裂纹（纵向或横向、通畅或断续）、麻点、凹坑和划伤。应记录

深度并加以定性。

3.4配制酸液时遵照先加水、后加酸的顺序。酸洗操作要在通风处进行，要注意安全，穿戴好劳保用品，防止酸液或酸雾对人体造成伤害。

3.5如发现酸液浓度低于标准值而影响酸洗效果，应及时调整或更换。应对废液进行处理，以保护环境.

4热处理操作规程

4.1热处理炉使用操作规程

热处理炉、仪表和电源等设备应保持正常，出现故障应及时维修。

电阻炉的炉温不得超过1000℃，一般在950℃下使用。

4.2热处理工艺操作规程

试样应置于炉膛的均热区，试样不得碰热电偶。

试样入炉后，待炉温达到规定温度后开始计算保温时间。

淬火、正火保温时间视试样规格和数量而定。

淬火时动作要迅速，试样从炉中取出到进入淬火槽的时间不得超过5秒。

淬火时冷却要均匀，试样在淬火槽中不断晃动，直至冷到室温。

试样淬火后要及时进行回火，以防止产生淬火裂纹。

4.3冷却介质

本室使用的冷却介质为柴油、机油、水、空气等。

有的使用温度一般不大于80℃，油槽每年清理氧化皮一次。

水的使用温度为室温，水应保持清洁，不得由油等混入水中。

4.4热处理场所应配备灭火器材。