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ASTM:E 1077-01∈1
测定钢样品脱碳深度的标准试验方法
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引言
本标准规定的试验方法适用于测定硬化或非硬化钢产品的平均或最大脱碳深度。本标准对简单的筛选试验方法及更多的需要依靠调查的严格试验方法进行了描述。
1. 范围
本标准规定的试验方法包括了测定钢的脱碳深度的步骤,并不考虑钢的成分、基体组织、或形状。以下是常用的试验方法:
1.1.1 ?筛选方法。
1.1.2? 显微观察方法。
1.1.3 ?显微硬度方法。
1.1.4? 化学分析方法
1.2 如果有争议,严格定量的或者线性分析法方法(见7.3.5和7.3.6)将是仲裁方法。任何断面形状样品均可采用这些方法。采用化学分析法获得的脱碳深度通常比采用显微观测法获得的要大,但此种方法只限于一些形状简单的试样,并且要有相应的设备。因些该方法常用于研究领域。显微硬度方法适用于相对均匀的硬化组织的精确测量。
1.3 本标准采用国际单位制,括弧内数值是相等的或近似的英制数值。
1.4 本标准的主旨并非在于提出所有涉及与使用本标准有关的安全问题。本标准的使用者有责任建立适当的安全和健康措施并且在使用前确定形成规章的限制措施的适用性。
2. 引用资料
2.1 ASTM 标准:
A 941 ?钢、不锈钢、合金及铁合金的名词术语
E 3? 金相试样的制备
E 7? 金相学名词术语
E 340 金属和合金的显微硬度试验方法
E 350 碳钢、低合金钢、硅钢、铸铁、可锻铸铁的化学分析方法
E 384 材料的显微硬度的试验方法
E 407 金属和合金的显微腐蚀
E 415 碳和低合金钢光发射真空光谱测定分析的测试方法
E 1951 校准分划板和光学显微镜放大倍数的导则
3. 名词术语
3.1 定义:
3.1.1在这些试验方法中使用的名词术语的定义,见名词术语E 7 和A 941。
3.2对这个标准具体的名词术语定义:
3.2.1 平均脱碳深度-5个或更多个总脱碳深度测量值的平均值。
3.2.2 平均游离铁素体深度-5个或更多个完全脱碳深度测量值的平均值。
3.2.3 完全脱碳-??? 钢样品表面含碳量的损失,使钢样品表面含碳量低于碳在铁素体中的溶解度,并只存在铁素体组织。
3.2.4 游离铁素体深度-从样品表面到不是全铁素体组织位置(此位置已能观察到有其他转变组织)的垂直距离。
3.2.5 最大脱碳深度-总脱碳深度的最大测量值。
3.2.6 部分脱碳-钢样品表面含碳量的损失,使其比未受影响的内部含碳量要低,但比室温下碳在铁素体中的溶解度要高。
3.2.7 总脱碳深度-从样品表面到碳含量与心部相同位置的垂直距离,也就是说,完全脱碳深度和部分脱碳深度的总和。
4. 试验方法摘要
4.1本标准规定的试验方法用于检测发现由于脱碳在钢零件表面的显微组织、硬度或碳含量方面的变化。
脱碳深度是这样确定的:当到达这个深度时,该部位应检测到试样内部典型的均匀的显微组织、硬度或碳含量。
5. 意义和用途
5.1 采用这些试验方法可发现在热加工或者热处理时由于在高温加热产生的表面碳含量损失。
5.2 测试结果可用于确定根据制造商和客户之间的协议准备发运的材料质量,也可用于指导确定材料的加工余量或评估工艺过程对脱碳趋势的影响。
5.3 筛选试验法简易、快速、成本低,适用于从明显脱碳的样品中分离出未脱碳的样品。在此试验结果基础上,可采用其它适用的方法。
5.4 显微观测法要求截面进行金相抛光,便于比较准确地确定脱碳深度和脱碳性质。脱碳深度的评定可采用几种方法,每一种方法的统计准确度随试验时的努力程度而变化。
5.5 显微硬度法用在抛光截面上,并且最适用于具有比较均匀的显微组织的硬化试样。这个方法可以用来确定至规定最小硬度或均匀硬度的深度。
5.6 化学分析法限用于形状简单、规则的试样,并且是建立在对渐进车削或以固定步进量铣削后的分析的基础上。
5.7 显微观测法一般能满足确定材料是否适合于特定用途、规格验收、制造过程控制、开发或研究等场合的试验要求。
6. 取样
6.1 试样应取自整个试样具有代表性的部位。试样的数量和取样部位应根据材料性能试验要求及制造商与客户的协议来确定。?
6.2 筛选试验的试样使用本体硬度测试,如洛氏硬度试验,试样应非常小,使其能完全地放置在硬度计的工作台上。除了采用不改变试样表面金属状态的方法清除污垢(如果有)外,试样表面应保持原状。
6.3 显微观察方法或显微硬度方法或宏观筛选试验的试样应垂直于产品的纵向轴线切割试样,并在其横向载面上进行测量。该程序允许在试样的周围检测脱碳的变化。
6.3.1试样直径在2.5cm(1 in)以上,整个横向载面均需抛光和检验。对于较大横向载面的,将制备一个或多个试样来评定表面脱碳的变化。图1~图3为大零件典型取样方案的图例,大零件典型取样方案由制造
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