“钢的脱碳层检验方法”专题报道征稿通知

<正>1专题简介钢在热加工及热处理过程会产生表面脱碳层,影响热处理后的表面硬度及其后续加工性能。轴承钢、工具钢、弹簧钢和轨道用钢等部分结构钢需要检验脱碳层深度,脱碳层的检验是金相检验的重要项目。国内外均有相应的脱碳层测定方法标准,我国不断完善钢的脱碳层检验方法标准,主导     

“钢的脱碳层检验方法”专题报道征稿通知

1专题简介钢在热加工及热处理过程会产生表面脱碳层,影响热处理后的表面硬度及其后续加工性能。轴承钢、工具钢、弹簧钢和轨道用钢等部分结构钢需要检验脱碳层深度,脱碳层的检验是金相检验的重要项目。国内外均有相应的脱碳层测定方法标准,我国不断完善钢的脱碳层检验方法标准,主导制定了ISO3887-2017《钢-脱碳层深度的评定》,标志着我国脱碳层检测技术处于世界领先水平。新GB/T224—2019《钢的脱碳层测定法》标准,包括了金相法、显微硬度法和碳含量测定法。碳含量测定法中增添了电子探针法和辉光光谱分析法两种新方法,与化学成分分析法和直读光谱法共同构建起适用不同条件的脱碳层测定的完整体系,推进了脱碳层检测方法的研究。     

“钢的脱碳层检验方法”专题报道征稿通知

正1专题简介钢在热加工及热处理过程会产生表面脱碳层,影响热处理后的表面硬度及其后续加工性能。轴承钢、工具钢、弹簧钢和轨道用钢等部分结构钢需要检验脱碳层深度,脱碳层的检验是金相检验的重要项目。《物理测试》杂志拟定于2020年第5期组织"钢的脱碳层检验方法"专题报道,征稿内容包括但不限于以下内容:(1)钢的脱碳层测定技术的综述性论文;(2)钢的脱碳层各种检测方法标准的研究;     

加热工艺对重轨钢奥氏体晶粒尺寸与脱碳层深度的影响

热轧高强度重轨钢的珠光体团块尺寸和层片间距以及钢轨表面脱碳层深度对钢轨在磨损和滚动接触疲劳条件下的使用性能具有重要影响.在邯钢采用SMS Meer万能机组轧制100 m定尺超长轨的设备工艺条件下,为了制定合理的U71Mn钢坯加热制度、细化珠光体组织和控制表面脱碳层深度,在实验室进行了加热工艺参数对U71Mn钢轨钢奥氏体晶粒尺寸和脱碳层深度的影响规律的实验研究.实验结果表明:U71Mn钢坯在加热温度升至1050～1150℃而均热时间为35min时,奥氏体晶粒尺寸和脱碳层深度开始有明显增长的趋势,奥氏体晶粒尺寸在120～160μm但比较均匀,有效脱碳层深度增加到0.42～0.61mm;当加热温度升高到1200～1250℃时,奥氏体晶粒尺寸超过180μm并随着保温时间的延长出现显著的不均匀长大,有效脱碳层深度增加到0.81～0.90mm.根据上述实验数据,对邯钢U71Mn钢加热工艺规程提出了优化参数,使热轧钢轨的珠光体组织、力学性能和脱碳层深度满足了国家标准和铁道部标准的要求.     

中低碳高强度弹簧钢成分对表面脱碳的影响

在真空感应炉内冶炼了不同合金成分的中低碳(碳质量分数小于0.5％)弹簧钢,将其锻造成φ20 mm的棒材,并对棒材进行了淬火回火处理.用金相法测定了试样的脱碳层深度,分析了钢中C、Si、Cr、V等元素的含量对脱碳层深度的影响.结果表明,脱碳层深度随着钢中C含量的升高而增加,其规律与理论计算值一致;Si提高钢的脱碳倾向;在钢中添加Cr、V可以降低钢的脱碳层深度.     

脱碳层检验方法的探讨

一、前言我们知道,测定钢材的脱碳层是有许多方法的,如金相法、化学分析法、热电法、电磁法和机械法等,实践表明:金相法(显微镜观察法)是一种常用的、简便的测定钢材脱碳层的方法,但这种测定受显微镜结构,光学系统、样品制备和人为因素等多种因素的影响,其测定结果必然存在一定的误差本文通过对50钢、T12钢和W18Cr4V钢三种典型钢材的脱碳层对比进行了化学分析法、金相法等的测定试验,从而鉴定了金相法测定脱碳层的准确程度,并找到了初步规律性。二、试验方法 1.试验用料我们选用50钢(亚共析钢)、T12钢(过共析钢)和W18Cr4V高速工具钢(莱氏体型马氏体钢)作为试验钢种。这些钢用金相法测定脱碳层深度是比较困难的,它们的成分见表1。     

电子探针面分析法测定钢的脱碳层深度

提出钢表层脱碳层深度测定的一种新方法,即电子探针面分析法。对热轧态高碳工具钢75Cr1、淬火齿轮钢20CrMnTi、冷轧退火低碳车厢板SH1100钢3个典型钢种完成脱碳层深度的测定试验,结果表明:对于珠光体-铁素体型中高碳钢的脱碳层深度测定,金相法测定值是电子探针面分析法测定值的77%左右;对于淬回火钢的脱碳层深度测定,电子探针面分析法的测量精度在10 μm以下,约是显微硬度法测量精度的十分之一;对于脱碳层深度不易准确测定的低碳钢,电子探针面分析法通过较大区域范围的平均碳含量变化曲线来测定脱碳层深度,测量结果准确。电子探针面分析法在脱碳层深度测定方面具有钢种组织状态不限、试样形状不限、数据统计性好、测量精度高、易操作等优势,可在业内大力推广。     

加热工艺参数对冶金锯片用65Mn钢脱碳行为的影响

试验研究了加热温度、保温时间和炉内气氛中废气含量对65 Mn钢脱碳行为的影响规律.结果表明:在相同试验条件下,随着加热温度升高,65 Mn钢脱碳层深度呈先增加后降低,1250℃时脱碳敏感度最高;随着加热保温时间的延长,脱碳层深度呈逐渐增加趋势;随着炉中CO2含量的增加脱碳层深度增加;随着O2含量的增加65Mn钢的脱碳层呈先增加后降低的趋势,O2含量在4％时脱碳层达到峰值为0.271 mm;随着H2O量的增多脱碳层深度逐渐增厚;在加热气氛中,CO2含量脱碳作用强于O2;其中,加热温度是影响脱碳层组织的最主要因素.     

汽车安全带卷簧用Super6和SK5的脱碳行为研究

用金相显微组织法研究了Super6和SK5弹簧钢的脱碳行为,分析了加热温度和保温时间对两种优质汽车安全带卷簧钢脱碳层深度的影响。结果表明,在相同保温时间下,Super6弹簧钢在700℃开始脱碳,在1100℃时总脱碳层深度最大达到0.4mm,其总脱碳层深度的敏感温度为1100℃;SK5弹簧钢在950℃开始脱碳,总脱碳层在加热过程中并未出现峰值,脱碳层深度随温度的升高不断增加。此外,无论是等温或等时间加热工艺下,SK5弹簧钢的脱碳敏感性均明显低于Super6弹簧钢。     

热暴露对15CrMo钢微观组织的影响

在复杂的工况和恶劣环境(超温、火灾、爆炸、燃烧)下,15Cr Mo钢可能会过热。为了判断材料能否继续服役,通过模拟试验考察加热温度(500、600、700、750、850、900℃)、保温时间(1、2、5 h)和冷却方式(空冷、水冷)对15Cr Mo钢的微观组织及脱碳层深度的影响。结果表明,在500~900℃,随着加热温度的升高,15Cr Mo钢的总脱碳层深度逐渐增大。空冷处理后试样的总脱碳层深度比水冷处理的大。15Cr Mo钢总脱碳层深度与保温时间的平方根成线性关系。     

ZGMn13Cr2钢水韧处理中的脱碳行为

研究了不同水韧条件下ZGMn13Cr2钢的脱碳行为,分析了实际脱碳深度与理论计算之间的关系,并对传统的计算模型进行了修正。结果表明,水韧处理加热温度越高,保温时间越长,脱碳越严重。当加热温度为1000 ℃时,实际脱碳深度与理论脱碳深度相似;加热温度为1050 ℃和1100 ℃时,由于氧化反应的加剧以及碳化物的作用,实际脱碳深度大于理论脱碳深度,传统的计算模型不再适用,采用修正的计算模型能对ZGMn13Cr2钢水韧处理中的脱碳深度起到一定的预测作用。     

W6Mo5Cr4V2钢脱碳深度测定方法

ＥＴ用金相法、硬度法、测定碳量法（化学分析法、光谱分析法）测定Ｗ６Ｍｏ５Ｃｒ４Ｖ２钢的脱碳层深度，通过大量数据的对比可以看出，用金相法，硬度法比用测定碳含量法测定的脱碳层浅。用金相法与用硬度法测定的深度基本一致，且能保证钢的质量，并提出降低热加工过程中形成的脱碳层深度的措施，以提高钢材合格率。     

调质态30CrMo钢脱碳层深度不同测量方法对比分析

采用金相法、显微硬度法、直读光谱分析法分别对调质态30CrMo钢脱碳层深度进行测量,并对3种方法的测量结果及操作特点进行对比和分析。结果表明：前两者测量数值偏小且相近,其均值约为后者的73%;对于金相法,通过低倍下组织颜色变浅而非高倍下组织形态变化来判定是否脱碳,可尽量靠近真实值;直读光谱分析法和显微硬度法操作相对复杂、费时。     

中碳圆钢表面脱碳层深度控制技术攻关

针对福建三钢集团闽光股份有限公司圆棒脱碳层深度超标的问题,通过对中碳钢脱碳热力学、动力学原理分析,结合45、40Cr、40Mn2 3个钢种加热工艺试验对比,得出加热温度越高、保温时间越长、钢表面含碳量越高,脱碳层深度越厚的结论,并推导出了脱碳层深度计算公式。同时,提出了相应控制措施,生产效果较好。     

Nb-V微合金化对弹簧钢60Si2MnA表面脱碳的影响

研究了Nb-V复合微合金化、加热温度和保温时间对弹簧钢60Si2MnA表面脱碳行为的影响,并运用Fick第二定律讨论了脱碳层深度与温度、时间之间的定量关系,探讨了Nb-V降低60Si2MnA表面脱碳敏感性的机理。结果表明,等温处理或等时处理,60Si2MnA的脱碳层深度的实测值和基于扩散方程的计算值具有较好的一致性,Nb-V复合微合金化可以明显降低弹簧钢60Si2MnA的脱碳敏感性。     

Effect of Decarburization on the Residual Stresses Produced by Shot Peening in Automotive Leaf Springs

The shot peening is used in the leaf springs manufacturing process for producing a compressive residual stress field (CRSF) at and near the surface that improves the fatigue resistance. The resulting CRSF is influenced by the surface ferrite thickness associated with the decarburization. Hence, this work aims to extend the knowledge on the influence of the decarburization on the CRSF for the given shot peening conditions. A study on the laboratory scale was conducted for an SAE 5160 steel grade used in the automotive industry. Next, specimens with different decarburization depths were treated using industrial shot peening, and the resulting CRSF was characterized. The CRSF was found to be influenced by the decarburization depth. It is assumed that the elastic deformation mechanism is predominant at low decarburization depths, followed by a zone in which both the elastic and plastic deformation have competing mechanisms that contribute to the CRSF, and at higher decarburization depths, the dominant mechanism is plastic deformation. The values for σ_srs and σ_mcrs decrease as the decarburized depth increases, and suitable CRSFs were obtained below a decarburization depth of 120 µm in industrial leaves. Furthermore, the prediction based on expressions correlating the measured variables was good in these leaves.     

RH脱碳工艺探讨

简要介绍了RH精炼脱碳的原理、动力学条件,探讨了生产实践中提高深脱碳和快速脱碳的方法,以期生产极低碳含量的钢。     

Microstructure of a nitrided steel previously decarburized

In this study the effects of a surface-controlled decarburization on the structure of a nitrided steel are analyzed. Samples of a quenched and tempered 42CrMo4 steel were decarburized by heating in air at different depths and submitted to gaseous nitriding. After decarburization and nitriding, the microstructure of surface layers was investigated by optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM). The nitrogen and carbon profiles in the diffusion layers were determined by SEM equipped with a wavelength dispersive spectrometer (EPMA-WDS) and by glow discharge optical spectrometry (GDOS). The effect of nitriding was determined by microhardness measurements. Our results indicate that a previous decarburization only slightly affects the surface hardness, but reduces the conventional nitriding depth. The decarburization also favors the nitrogen take-up and produces increased nitrogen concentrations in the compound layer and in the narrow zone beneath it.     

武钢CSP短流程优质中高碳钢的开发及应用

介绍了在武钢CSP短流程生产线开发优质中高碳宽带钢的情况。在系统研究中高碳钢炼钢、连铸、均热、轧制、冷却及退火工艺的基础上,开发了包括9SiCr在内的碳质量分数达1.0%的系列中高碳热轧宽带钢以及酸洗、退火产品。热轧及酸洗产品厚度最薄达到1.4 mm,产品非金属夹杂物级别达到D0.5级,铸坯宏观偏析小于1.0级,产品边裂发生率控制在0.5%以下,产品单面脱碳层与产品厚度比小于1.0%,扁卷发生率低于0.5%。产品广泛应用于汽车零部件、工程机械、冶金锯片、五金工器具等领域。