理化检验操作规程

1.范围

本规程适用于金属洛氏硬度测定。

在对试样测试时，板带最小厚度值：低碳钢软态为1.5mm，硬态为1.0mm；中，高碳钢软态为1.2mm，硬态为0.8mm。

2.引用标准

GB/T220-1991 金属洛氏硬度试验方法。

3.制样

3.1沿板带的轧制方向、于宽度1/4处截取试验，并标记试样编号。

3.2试验建议制成20mm×40mm大小。

3.3试验要求平整、无毛刺、否则应用木锤或锉刀修整。

4.试验

4.1试验前检查以下内容

与试样相应的试台是否已安装在升降螺杆孔内；

与试样相应的压头是否已安装在主轴孔内；

在试台与压头之间是否有足够的空间安装试验。

4.2将试样平放在试台上，调节度盘，使打指针指向“C”点。

4.3将试验力旋钮旋转到试验所需标尺相应的试验力。卸荷手柄在卸荷位置，在注视刻度盘的同时，顺时针转动旋轮使螺杆上升，直至硬度刻度指针（大指针）转三圈，初试验力指针（小指针）指向红色标记。如果硬度指针转三圈后，偏离“C”零位时，允许在偏离“C”±5HR范围内，将刻度盘上刻度“C”零位转到对准大指针。

4.4将加荷手柄向前拉，硬度计开始加总试验力，在硬度计刻度指针停止移动后，即进入保持试验力时间，此时间一般控制在20~25秒左右。待保持时间结束，将卸荷操纵手柄平稳无冲击的推向硬度计的后方，卸除主试验力。

4.5主试验力卸除后，即可读取刻度盘上指针所指刻度上的洛氏硬度，其数值精确到0.5个洛氏单位值。硬度值读取后，逆时针转动旋轮下降螺杆，卸除初试验力。

4.6每批实验前应先使用相应的标准硬度块进行校准，确认所测硬度值在允许范围内，然后才能对试样进行测试。否则应对仪器进行检查。

4.7每个试样上的试验点数应不少于四个点（第一点不记），两相邻压痕中心间距离至少应为压痕直径的4倍，但不得小于2mm，任一压痕中心距试样边缘距离至少应为压痕直径的2.5倍，但不得小于1mm。

5试验结果的处理

5.1试验后，若试样背面可见压痕，则试验无效，应考虑改用维氏硬度试验。

5.2记录试样钢号、规格、编号、以及三个试验数据，并计算其平均值，结果修约间隔为0.5。

5.3根据试验结果出具试验报告。

附表：硬度计标尺、压头、试验力对照表

硬度标尺压头（mm）初试验力N(kgf) 总试验力N(kgf)

A 金刚石圆锥型压头

98(10) 588(60)

B 钢球压头Ф1.5875 980(100)

C 金刚石圆锥型压头1471(150)

D 金刚石圆锥型压头980(100)

1.范围

本规程适用于金属维氏硬度测定。

2.引用标准

GBT 4340.1-2009 金属材料维氏硬度试验。

3.制样

3.1沿板带的轧制方向、于宽度1/4处截取试验，并标记试样编号。

3.2试样建议制成20mm×40mm大小。

3.3试样要求平整、无毛刺、否则应用木锤或锉刀修整。

3.4试样表面应进行抛光，表面粗糙度Ra0.2μm以下。

4.试验

4.1打开电源，屏幕显示操作界面，旋转转轮，使左右两线基本相接，中间仅留一条极微细缝，按控制界面清零键，使D1、D2置零。

4.1将试样放到压头能够测试的位置，转动升降手轮，使压头尖与试样大概有1mm距离。点动回转台，使10X物镜转到试面位置，顺时针旋转升降手轮，使试台载着试样上升，同时从测微目镜中观察到清晰的试样表面为止（粗调）。

4.2点动回转台，使40X物镜转到试面位置，旋转升降手轮，同时从测微目镜中观察到清晰的试件表面（精调）。

4.3按加荷键，压头会自动转到加荷位置，对试样进行测试。完成后的压痕为正菱形，转动目镜，移动左右手轮将刻度线分开，使左边的刻度线移动与压痕左边外形交点相切，移动右边刻度线内侧与压痕外形交点相切，按下目镜上的测量按钮，对角线D1测量完成；目镜转动90度，测量对角线D2，按下测量按钮，主屏幕显示本次测量的值和所转换的硬度值。一次试验结束。

5试验结果的处理

5.1试验后，若试样菱形不规则，应重新测量。

5.2记录试样钢号、规格、编号、以及三个试验数据，并计算其平均值。

5.3根据试验结果出具试验报告。

6.注意事项：

6.1工作环境应干燥清洁，没有腐蚀气体。

6.2每周检查球压头的损坏，如果有磨损或变形的痕迹，应更换压头。

6.3用标准硬度块每星期检查硬度计的准确性。

6.4每次测试完毕，将使用过的相关仪器具和配件归放在指定的位置并做好防护和防锈工作，并用防尘罩将硬度计盖好。

1.范围

本规程适用于厚度为0.1-4.0mm的薄板、带的抗拉强度和伸长率测定。

2.引用标准

GBT 228.1-2010金属材料室温拉伸试验方法。

GBT 228-2002 钢及钢产品力学性能试验取样位置和试样制备。

3.制样

3.1沿板带的轧制方向、于宽度1/4处截取试验，并标记试样编号。

3.2试样按矩形横截面非比例试样制取，即：

宽度：20±0.5mm

原始标据：80mm

夹具间长度：140mm

总长度为250-300mm

3.3试样要求平整、无毛刺、否则应用木锤或锉刀修整。

3.4沿试样轴向线方向在试样中部用细线作间距为10mm的标记线，标记总长度140mm。

4.测量

4.1用游标卡尺测量试样的宽度a，数值精确到0.01mm，并记录。

4.2用千分尺测量试样的厚度b，数值精确到0.01mm，并记录。

4.3计算原始截面积So=a×b，输入电脑。

5.试验

5.1将试样垂直夹置与上下夹具之间，要求牢固、无扭曲。

5.2平稳加载负荷，速率为6~60N/mm2/S。

5.2试样断裂时，记录量大力Fm，单位N。

5.4有以下情况，试验无效，应重新取样试验。

试验断裂在夹具内；

试验中，设备发生故障；

试验中，试验与夹具发生滑动。

6.试验的结果处理

6.1将试验取下，仔细配接在一起，使其轴线在同一直线上。

6.2以断裂处为中心，量取8个标记间隔的断后标据Lu，精确到0.1mm，若断裂处偏离试样中心位置，需按位移方向进行修正。

6.3抗拉强度为：Fm/So N/mm2。

当抗拉强度≤200N/mm2时，结果修约间隔为1N/mm2。

当抗拉强度200-1000N/mm2时，结果修约间隔为5N/mm2。

当抗拉强度＞1000N/mm2时，结果修约间隔为10N/mm2。

6.4断裂总伸长率为：（Lu-Lo）/Lo×100%，结果修约间隔为0.5%。

6.5试样断口处若有肉眼可见的分层、气泡、夹渣、缩孔等缺陷，应在试验记录中和报告中注明。

7试验记录

7.1试验中，应将试样钢号、规格、编号，以及试验数据如实际记录在原始记录中。

7.2试验后，根据试验记录开具检验报告。

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，应镶嵌后再进行磨制。

低倍组织酸侵试样厚（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。试样检测面不得有油污及加工伤痕，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

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，以免金相组织受热发生变化。

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

常用的是机械抛光的方法，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

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，但不可能擦伤抛光面。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（在酒精中侵泡、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说，了解显微镜的功能及使用方法。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、后维调的顺序，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，使两个眼睛观察到视场的清晰度相同。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×中间放大倍率×物镜放大倍率。10倍目镜中装有侧微尺，测微尺长度为1mm，分为100格。测微尺所对应的量度值与放大倍率有关，具体数据见下表：

放大倍率测微尺总量度值（mm）每一个亮度值（mm）

100× 1 0.01

200×0.5 0.005

400×0.25 0.0025

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。

测试结束后，应取下试样，关闭电源。

2.3高倍检验项目

2.3.钢的脱碳层深度测定

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和部分脱碳层。

试样的检测面应垂直于产品纵轴。要检测整个周边。

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，观察到的组织差别，在亚共析钢中是以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。

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，但应在报告中注明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

本室执行的试样标准为GB/T10561，采用标准图显维检测法，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，试样需经过磨制抛光。

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（点状不不变形或球化氧化物类），DS（单颗粒球状类）五类，每类又分为细、粗两个系列。

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。夹杂物的级别随着夹杂物的长度、数量、直径的增加而递增。（见下表）

GB/T10561评级界限：

评级级别

i

夹杂物类别

A长度（μm）B长度（μm）C长度（μm）D数量（个）DS直径（μm）

0 ＜37 ＜17 ＜18 0 ＜13

0.5 37—＜127 17—＜77 18—＜76 1—3 13—＜19

1 127—＜261 77—＜184 76—＜176 4—8 19—＜27

1.5 261—＜436 184—＜343 176—＜320 9—15 27—＜38

2 436—＜649 343—＜555 320—＜510 16—24 38—＜53

2.5 649—＜898 555—＜822 510—＜746 25—35 53—＜76

3 898—＜1181 822—＜1147 746—＜1029 35—＜49 76—＜107 GB/T10561夹杂物的宽度或直径：

类别宽度或直径

细系粗系

A 2—4 ＞4—12

B 2—9 ＞9—15

C 2—5 ＞5—12

D 3—8 ＞8—13

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。

如果一各串（条）状夹杂物的宽度不同，则应将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，应按数量和长度占优势的那种夹杂物评定。

2.3.3轴承钢显微组织（球化退火）检验

本室执行的试验标准为GB/T18254。

试验的检测面为横向，抛光后采用2%的硝酸酒精荣毅仁侵蚀，侵蚀程度适中，放大倍率为400×。检验是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，均匀程度记忆片状磷化物的粗细、长短、数量来综合评定。

级别相组成组织特征

评级结

果

碳化物颗粒

尺寸（μm）

1 细点状和细粒状及局

部细片状珠光体

碳化物颗粒呈细粒状或点，分布弥

撒，局部细片状，约占视场总面积的

3.79%。球化不充分。

不合格 1.80—2.10

2 点状和细粒状珠光体磷化物颗粒细小均匀，圆度好，呈点

状和细颗粒状。球化很好

优良 2.27—2.47

3 球状珠光体碳化物颗粒球化完全，分布较均匀，

颗粒度大约2级。球化较好。

良好 2.7—3.0

4 球状珠光体碳化物颗粒较粗，分布不均匀，有的

区域稀少，有的密集。

合格 3.0—3.37

5 不均匀粒状珠光体碳化物颗粒不均，圆度差，有角状和

条状的，分布不均。球化不好。

不合格 3.63—4.63

6 不均匀粒状珠光体和

片状珠光体

碳化物颗粒不均，部分区域出现明晰

片珠光体，约占视场总面积的

11.8%，此为过热组织。

不合格 3.63—4.63

介于两个级别之间的可凭半级，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。

2.3.4金属平均晶粒度检验

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。

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。