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軸承鋼盤條如何檢測碳化物不均勻性?難點分析_拜恩檢測-專業第三方檢測機構

發表時間:2021-11-11   來源:

此次鋼材檢測案例是來自天津某特種鋼鐵貿易有限公司,他們公司主營業務是以生產高速列車、數控機床等高端裝備關鍵基礎件用軸承鋼產品為主。耐高溫、抗疲勞、高強韌、高長壽命這些都是軸承鋼的標志性性能。軸承是現代工業制造的基礎,作為軸承制造的主要原料,軸承鋼質量的好壞直接會影響主機設備的正常運行。尤其是近些年來,隨著對軸承集成化、高性能、高可靠性、高安全性、低噪音和長壽命等特性指標的不斷提升,對原材料的要求也越來越苛刻。該公司的制造的軸承鋼盤條就是在這種大背景下研制出的高級合金鋼產品。

軸承鋼盤條

高端軸承鋼的關鍵技術就對超高純凈度、夾雜物尺寸的控制,組織均勻性要更高,還需要保證生產的鋼球和滾子的耐磨性好、壽命高。要有高純凈度,特別是夾雜物尺寸的控制,對于長壽命、低靜音起到決定性作用,只有這樣才能更好的適應智能化加工生產。該特種鋼鐵公司找到我們的訴求是想要檢測一下軸承鋼盤條的“碳化物不均勻性”指標。該指標主要是用來評價軸承鋼的可靠性,對于軸承上的疲勞壽命極具參考價值。該公司是想要了解該指標用來指導提高生產工藝。

 

案例難點分析

1.參考標準有限

我國目前并沒有專門針對軸承鋼盤條制定相關的國家標準。由于該產品是高碳鉻軸承鋼,本來可用推薦采用國標GB/T 18254 標準中來評定碳化物不均勻性,類似的國外參考標準有SEP 1520、ASTM A892等。但是GB/T 18254 雖然對碳化物帶狀不均勻性項目評級有簡單描述,但由于對碳化物帶狀分布情況多變,標準中的評級描述不夠全面,且評級指標未有細化說明;碳化物網狀、碳化物液析也都沒有說明評定原則,而 SEP1520、ASTM A892 兩項標準均沒有詳細的評級文字說明。

 

解決方案:參考拜恩實驗室實際檢測案例,結合相關國內外標準,根據企業訴求制定非標測試方案。

 

2.樣品選取及制備不清楚

受限于標準不完善,GB/T 18254對于樣品選取、檢驗面選取、試樣熱處理、制備等都沒有詳細的說明。比如熱軋盤條的碳化物試樣實際檢測時,需要進行球化退火,盤條的試樣應在盤卷的端部截取,經整體熱處理后才可進行評定等。

 

解決方案:

1.試樣及檢驗面選?。涸诒P卷的端部截取試樣。由于該產品將用于制造軸承套圈,所以推薦檢驗面如下:

2.試樣熱處理及制備:試樣需要進行球化退火,檢驗碳化物網狀、碳化物帶狀和碳化物液析的試樣應淬火和回火處理。具體如下

1) 淬火加熱溫度:820℃~840℃;

2)  淬火加熱時間:按試樣直徑或厚度每 1.0mm 保溫 1.5 min;

3) 冷卻劑:油冷;

4) 回火溫度:150℃左右;

5) 回火時間:1h~2h。

 

之后,將樣品研磨拋光粒度應≤3.5um。浸蝕劑為硝酸酒精溶液(濃度為:2%~10%),浸蝕的時間應能保證在深色基體上顯示出碳化物。樣品數量為5個/批次。

 

3.評價準則及方法

 

碳化物不均勻性評價準則主要是將節曲面放大后,參考相關評價圖譜進行評定。GB/T 18254只是給出了碳化物網狀、碳化物帶狀、 碳化物液析的合格級別要求,并沒有具體的評價原則及方法說明。

 

解決方案:

評價原則:按照觀察到的碳化物組織與圖譜比較,取其最相似的圖片,確定其碳化物級別。如果一個視場處于兩相鄰標準圖片之間時,可評半級。視場大小應與圖譜一致(直徑80mm的圓形視場)。碳化物帶狀、碳化物液析、碳化物網狀均評定試樣的最大值。 顯微組織評定試樣的優勢值。圖譜參考如下:

參考圖譜

評價方法:

碳化物網狀評價:合格級別應不大于2.5級。采用放大500倍,根據碳化物網狀的封閉程度、數量評定

碳化物帶狀評價:合格級別應不大于2.0級。碳化物帶狀應由一組貫穿視場的均勻分布的碳化物顆粒組成。碳化物帶狀寬度、密度采用放大 100 倍評定,碳化物顆粒大小采用放大 500 倍評定。帶狀碳化物的最大寬度為基礎評定指標,并考慮碳化物大小綜合評定。評定時以碳化物帶狀寬度為基礎級別,再根據碳化物顆粒大小增加或降低級別,采用寬度與顆粒大小兩個指標級別相加取平均值的方式確定該條碳化物帶狀級別。 若一條碳化物帶狀寬度不同,以最寬處作為該條碳化物帶狀的寬度。視場內出現多條貫穿視場的碳化物帶狀時,以最嚴重的一條碳化物帶狀作為該視場碳化物帶狀級別。當幾條帶狀碳化物相交接在一起時,以最大寬度作為碳化物帶狀的寬度。碳化物顆粒的密度低于2級評級圖的密度時采用低密度評級圖譜評定。

碳化物液析評價:合格級別應不大于1.0級,采用放大100倍,根據碳化物液析的長度評定

 

以上便是,拜恩為該天津鋼鐵貿易有限公司制定的軸承鋼盤條檢測碳化物不均勻性的解決方案。

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