GBT 224-2019 钢的脱碳层深度测定法.pdf

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GBT 224-2019 钢的脱碳层深度测定法.pdf简介:

GBT 224-2019是中国国家标准《钢的脱碳层深度测定法》的最新版本,该标准于2019年发布。该标准主要规定了测定钢的脱碳层深度的试验方法和技术要求。脱碳层是指钢在热处理过程中,表面碳元素被氧化或挥发掉,形成的一层没有碳或含碳量极低的区域。这个过程可能发生在热处理、锻造、焊接等各种钢铁加工过程中。

该标准可能包括了对钢样*备、脱碳层测量设备的要求、测量步骤、数据处理和结果解释的详细规定。它对于钢铁行业产品质量控*、材料性能评估以及工艺优化具有重要意义,确保了脱碳层深度测定结果的准确性和一致性。通过遵循该标准,可以确保产品质量符合相关行业标准,提高生产效率,降低生产成本。

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tion of the depth of decarburization

(ISO3887:2017,SteelsDeterminationofthe depthofdecarburization,MOD)

国家市场监督管理总局 发布 中国国家标准化管理委员会

JG 5009-1992 电梯操作装置、信号及附件GB/T 224=2019

本标准起草单位:钢铁研究总院、首钢集团有限公司、江阴兴澄特种钢铁有限公司、江苏永钢集团有 银公司、关津钢铁集团有限公司、冶金工业信息标准研究院、河冶科技股份有限公司。 本标准主要起草人:李继康、翰新华、柔燕、王春芳、严春莲、顾林峰、侯兴辉、刘莹、徐倩、张贝贝。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为: GB224—1963,GB224—1978,GB/T224—1987,GB/T224—2008

本标准规定钢的脱碳层取样 本标准适用于测定钢材(坏)及其零件的脱碳层深度

30067界定的以及下列术语和定义适用于本文件

GB/T224—2019体中最大固溶度,只有铁素体存在注:b)中所描述的完全脱碳层只有铁素体组织存在,应用金相法测定。3.2有效脱碳层深度depth of functional decarburization从试样表面到规定的碳含量或硬度水平的点的距离,规定的碳含量或硬度水平应以不因脱碳而影响使用性能为准(例如:产品标准中规定的碳含量最小值)。3.3总脱碳层深度depth of total decarburization从试样表面到碳含量等于基体碳含量的那一点的距离,等于部分脱碳和完全脱碳之和。不同的脱碳带见图1。注:如果*品经过渗碳处理,“基体”的定义由有关各方商定。允许的脱碳层深度将被列人产品技术标准中,或者由有关各方商定。碳舍量b到试样表面的距离说明:d,完全脱碳层深度,单位为毫米(mm);d2有效脱碳层深度,单位为毫米(mm);d3部分脱碳层深度,单位为毫米(mm);d.总脱碳层深度,单位为毫米(mm);a产品标准中规定的碳含量最小值;b基体碳含量。注:不同脱碳类型的分界线如阴影带所示,阴影带宽度表示在测量过程中由于不确定度所产生的实际差异图1典型脱碳示意图2

GB/T 224—20194取样4.1试样应在交货状态下检验,不需进一步热处理。如经有关各方商定,需要采取附加热处理,则要从多方面注意防止碳的分布状态和质量分数的变化,例如:采用小试样、短的奥氏体化时间、中性的保护气氛等。4.2试样应具有代表性。取样数量和位置应根据材料特性和供需双方的协议确定。4.3试样检验面应垂直于产品纵轴,如产品无纵轴,试样检验面的选取应由有关各方商定。对于小尺寸样品(如公称直径不大于25mm的圆钢或边长不大于20mm的方钢)应检测整个周边。对大尺寸样品(如公称直径大于25mm的圆钢或边长大于20mm的方钢),为保证取样的代表性,可截取样品同一截面的一个或几个部位,且保证总检测周长不小于35mm(参见图2~图4)。但不得选取多边形产品的棱角处或脱碳极深的点。大样品选做直径≤25mm25mm<直径≤80mm根据直径选做9>切割面检查面抛光面80mm<直径≤150mm直径>150mm图2不同规格圆钢棒典型取样方法3

GB/T224—2019大样选做边长≤20mm20mm<边长≤80mm切割面检查面抛光面80mm<边长≤150mm边长>150mm图3:不同规格方钢典型取样方法25mm切割面检查面抛光面L≤25mmW≤12 mmL>25 mm W≤12 mm根据长度L选做根据L和W来调整切割的个数12 mm1A<12 000 mm²W>80 mm L/W>1A>12 000 mm2说明:L长度;W宽度;A钢板或矩形试样检验面的面积。钢板和矩形钢材典型取样方法

4.4化学分析试样应有足够的长度以保证化学分析连续增加的车屑量,或者应有足够大的面积以满足 光谱分析的面积

5.1.1测定方法的选择及其准确度取决于产品的脱碳程度、显微组织、碳含量以及部件的形状。最终 产品通常采用以下方法测量脱碳层深度: a)金相法(见5.2); b) 显微硬度法(见5.3),可以用维氏硬度或者努氏硬度; 碳含量测定法,可以用化学分析法(见5.4.2)、直读光谱法(见5.4.3)、电子探针法(见5.4.4)或 者辉光光谱法(见5.4.5)。 5.1.25.1.1中的测定方法都有其应用范围,采用何种方法测定,由产品标准或双方协议确定。未明确 规定时采用金相法

试样应按照GB/T13298进行磨*抛光,但试样边缘不准许 有倒圆、卷边,为此试样可以镶嵌或固 定在夹持器内。如果需要,被检试样表面可电镀上一层金属加以保护。推荐使用自动或半自动的*样 支术。通常用1.5%~4%的硝*乙醇溶液或2%~5%的***乙醇溶液浸蚀、显示钢的组织,

5.2.3.1总脱碳层的测定

一般来说,观测到的组织差别,在亚共析钢中是以铁素体与其他组织组成物的相对量的变化来区别 的;在过共析钢中是以碳化物含量相对基体的减少来区分的。对于硬化组织或者萍火回火组织,当碳含 量变化引起组织显著变化时,亦可用该方法进行测量。例如:如果试样经过球化退火,根据部分脱碳区 碳化物含量的变化评定总脱碳层深度;对于热处理试样,部分脱碳区非马氏体组织的存在用来确定总脱 碳层深度;还可依据过共析碳化物和珠光体的减少量或铁素体基体上碳化物量减少量确定;对于一定的 高合金球化退火的工具钢脱碳深度可由腐蚀颜色变化来确定 借助于测微目镜,或利用金相图像分析系统观察和定量测量从表面到其组织和基体组织已无区别 的那一点的距离。 放大倍数的选择取决于脱碳层深度。如果需方没有特殊规定,由检测者选择。建议使用能观测到 整个脱碳层的最大倍数。通常采用放大倍数为100倍 当过渡层和基体较难分辨时,可用更高放大倍数进行观察,确定界限。先在低放大倍数下进行初步 现测,保证四周脱碳变化在进一步检测时都可发现,查明最深均勾脱碳区

GB/T 224=2019

5.2.3.2完全脱碳层的氵

完全脱碳层的测定方法同5.2.3.1

兑碳层的测定方法同5.2.

5.2.3.3有效脱碳层的测定

5.2.3.4金相法测定脱碳层深度的典型组织照片

6.2.3.4金相法测定脱碳层深度的典型组织照片

金相法测定脱碳层深度的典型组织照片示例参见附录A。

本方法是测量在试样横截面上沿垂直于表面方向上的显微硬度值的分布梯度。 本方法只适用于脱碳层相当深,经过硬化处理、回火处理或热处理的亚共析钢。同时也可用于脱 完全在硬化区内的情况,避免淬火不完全引起的硬度波动。本方法不适用于低碳钢

5.3.2试样的选取和*备

试样的选取和*备与金相法(5.2.2)一样,但试样腐蚀与否,以准确测定压痕尺寸为准,并应小心 试样的过热。

当使用维氏硬度时,应按GB/T4340.1规定进行,当使用努氏硬度时应按GB/T18449.1规定执 行。可采用直线法(沿垂直于表面方向上,见图5)或者斜线法(倾斜于表面方向上,见图6)测量在试样 横截面上的显微硬度值的分布梯度。直线法适合测量大或者中等厚度的脱碳层,斜线法适合测量中等 或者小厚度的脱碳层。在使用直线法时,显微硬度可以交叉错开打(之字法),以得到更小的间隔。在测 式面上首先确定直线或者斜线位置,接着沿着直线或者斜线测显微硬度,最后得出显微硬度的深度 曲线。 为减少测量数据的分散性,要尽可能用大的载荷,通常采用0.49N~4.9N(50gf~200gf)载荷 各压痕中心之间的距离应不超过0.1mm,同时至少应为压痕对角线长度的2.5倍,符合GB/T4340.1 或者GB/T18449.1的规定, 在使用之字法时(见图7),可以选择2至5点作为起始点。起始点分布在宽度不超过1.5mm的带

GB/T 224—2019说明:1—表面;L:第个压痕的测量距离。注:虚线代表测量线。图7之字法测量点的分布脱碳层深度规定为从表面到已达到所要求硬度值的那一点的距离(要把测量的分散性估计在内)。原则上,至少要在相互距离尽可能远的位置进行四组测定,其测定值的平均值作为脱碳层深度。脱碳层深度的测量界限可以是:a)由试样表面测至产品标准或技术协议规定的硬度值处;b)由试样表面测至硬度值平稳处;c)由试样表面测至硬度值平稳处的某一百分数。采用何种测量界限由产品标准或双方协议规定。5.4碳含量测定法5.4.1通则本方法测定碳含量在垂直于试样表面方向上的分布梯度,5.4.2化学分析法5.4.2.1通则本方法适用于具有恰当的何形状的试样,例如圆柱体或具有平面体的多面体注1:试样一般不需进行热处理,如确实需要,经各方协商后,可进行适当热处理,但要保证不影响脱碳层深度。注2:本方法一般不适用于部分脱碳。5.4.2.2试样的*备用机械加工的方法,平行于试样表面逐层剥取每层为0.1mm厚的样屑。注意防止任何污染,事先应清除氧化膜。收集每一层上剥取的金属试屑,按GB/T20126或者ISO9556测定碳含量5.4.2.33测量总脱碳层深度测量从表面到碳含量达到规定数值的那一点的距离。如果碳含量数值没有规定,则8

测定终止点的碳含量应在考虑了分析中的允许的波动余量之后,和产品的碳含量公称范围的最小值的 差别不大于以下数值: 产品的公称碳含量最大允许偏差,C<0.6%时,0.03%C;C≥0.6%时,5%C

点的碳含量应在考虑了分析中的充许的波动余量之后,和产品的碳含量公称范围的最小值的 于以下数值: 的公称碳含量最大允许偏差,C<0.6%时,0.03%C;C≥0.6%时,5%C

5.4.3直读光谱分析法

本方法只适用于具有合适尺寸的平面试样

GB 51411-2020 金属矿山土地复垦工程设计标准5.4.3.2试样的*备

使逐层的光谱火花放电区不重叠

5.4.4电子探针分析法

【北京市】《城市轨道交通安全防范技术要求 第4部分:化学监测子系统DB11/646.4-2009》本方法按照ISO14594和GB/T15247执行。本方法适用于含有单一组织的淬回火钢和球化 钢。

5.4.4.2试样的*备

试样的选取和*备与金相法(5.2.2)相同但试样不宜浸蚀,以准确测定碳含量。

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