中碳钢与中碳合金结构钢，淬火回火金相组织检验
发布人：发布时间：2024/9/27
随着科学技术的进步与发展，金相显微镜不论在结构上，还是光学系统上都有很大的改进和提高，GB/T3098.1-2010《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》标准强调对8.8级及以上产品材料要求具有良好的淬透性，GB/T3098.23-2020《紧固件机械性能 M42～M72螺栓、螺钉和螺柱》标准也要求8.8级及以上产品材料必须使用合金钢，以保证紧固件螺纹截面的芯部在“淬硬”状态、回火前获得约90%的马氏体组织。
为此，金相检验在紧固件行业得到快速发展。金相检验不仅是借助于金相显微镜来研究金属材料的内部组织，而且还通过肉眼或低倍放大镜下进行宏观检验。
中碳钢和中碳合金钢是一种广泛应用于汽车、工程机械、高铁、轨道交通、风电等领域用高强度紧固件的钢材，一般情况下，其最终热处理状态为调质回火索氏体或中温回火屈氏体，其力学性能很大程度上取决于马氏体组织的粗细程度。
由于各行业对紧固件的品质要求越来越严，作为监控紧固件热处理品质重要方法之一的金相检验标准，也提出了更高的要求，因此，需要建立统一客观及可量化区别的等级标准,以便于引用。
目前，国内关于中碳钢和中碳合金钢淬火回火组织检验的标准，有GB/T 13320-2007《钢质模锻件金相组织评级图及评定方法》、GB/T38720-2020《中碳钢与中碳合金结构钢淬火金相组织检验》和JB/T9129-2000《60Si2Mn钢螺旋弹簧金相检验标准》。
而国外，未见到关于中碳钢与中碳合金结构淬火金相组织的检验与评定的标准。
由此可知，在实际生产中，若依据的标准不同，就会引起不必要的纠纷，因此，有必要对标准进行全面的对比分析，以供选择合理的评价标准。
标准GB/T13320-2007，适用于碳含量为0.25%～0.60%的碳素结构钢或合金结构钢调质状态的模锻件金相组织评定。
但是，在实际中许多紧固件件是棒材或线材直接下料加工或镦锻成型，热处理的目的是相同的,故只能借鉴此标准。
而标准JB/T9129-2000为60Si2Mn钢螺旋弹簧检验淬火及中温回火的显微组织评定提供了考核依据，也可供其他硅锰钢、锰钢螺旋弹簧金相检验时参考。
标准 GB/T38720-2020 规范了常用中碳碳素结构钢与中碳合金结构钢的材料分类及质量要求、显微组织检验方法、淬火组织等级与显微组织评定。
标准适用于中碳碳素结构钢与中碳合金结构钢制零件淬火、回火后金相组织的检验与评定。不适用于脱碳、过烧、等温淬火等组织的评定。
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原材料要求
原材料的质量影响，往往不被重视，有时还会使人感到困惑，误导热处理工艺的制定。
因此，标准GB/T38720-2020规定了原材料的化学成分、力学性能、一般疏松、中心疏松、偏析及表面质量应符合GB/T699、GB/T3077等规定，常用材料牌号分类及相关标准见表1。
▲ 表 1 常用材料牌号分类及相关标准
原材料的晶粒度按GB/T6394方法测定，要求5级以上；非金属夹杂物按GB/T10561的方法检验，应满足表2的要求。
▲ 表 2 非金属夹杂物级别要求
原材料带状组织、低倍缺陷按GB/T1979、GB/T13299检验，Cr-Mo、Cr-Ni-Mo钢中的带状组织应小于等于3级，其他钢种应小于等于2级。
现有标准都要求在500倍下随机观察5个以上视场,与标准图谱对比进行评级。
此外，标准GB/T38720-2020从“人、机、料、法、环”五大方面对整个检验活动进行了规定，从而确保检测结果的准确性。
这部分目前有些企业做得不够完善到位，例如，检测人员可能没有经过专业培训，更没有相应的上岗证；检验过程中产生的废液没有经中和处理后集中处置;金相显微镜无定期的核查,无法满足计量溯源性要求等。
而检验环境的温度、湿度、振动、腐蚀等、检验人员的资质、技能、检验质量等应满足GB/T34895-2017《热处理金相检验通则》的相关要求；检验试样的取样、制样、磨光、组织显示按GB/T34895的规定执行。
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