GOST R 54566-2011

• gost-r-54566-2011.pdf (1.07 MiB)
  ГОСТ Р 54566-2011

GOST R 54566−2011 Stal. Standardowe metody badań do oceny głębokości warstwy обезуглероженного

GOST R 54566−2011

Grupa В09

NORMA KRAJOWA FEDERACJI ROSYJSKIEJ

STAL

Standardowe metody badań do oceny głębokości warstwy обезуглероженного

Steel. Standard test methods for estimating the depth of decarburized layer

OX 77080
ОКСТУ 0709

Data wprowadzenia 2013−01−01

Przedmowa

Cele i zasady normalizacji w Federacji Rosyjskiej nie jest ustawiony ustawą z dnia 27 grudnia 2002 r. nr 184-FZ «O technicznym regulacji», a zasady stosowania norm krajowych Federacji Rosyjskiej — GOST R 1.0−2004 «Standaryzacja w Federacji Rosyjskiej. Główne postanowienia"

Informacje o standardzie

1 PRZYGOTOWANY I PRZEDSTAWIONY komitet Techniczny dla normalizacji TC 145 «Metody kontroli wyrobów metalowych» na podstawie własnego autentycznego tłumaczenia na język rosyjski regionalnego standardu, o którym mowa w pkt 3

2 ZATWIERDZONY I WPROWADZONY W życie Rozporządzenie Federalnej agencji ds. regulacji technicznej i metrologii z dnia 29 listopada 2011 r. N 651-st

3 Niniejszy standard jest zmienione w stosunku do regionalnego z normą ASTM E 1077* «Standardowe metody badań do oceny głębokości обезуглероживания stalowych próbek» (ASTM E 1077 «Standard Test Methods for Estimating the Depth of Decarbuirization Specimens of Steel») poprzez zmianę jego struktury, aby zapewnić zgodność z zasadami określonymi w GOST 1.5−2001 (podrozdziały 4.2 i 4.3).
________________
* Dostęp do międzynarodowych i zagranicznych dokumentów, o których mowa jest tu i dalej w tekście, można uzyskać, klikając w link na stronę shop.cntd.ru. — Uwaga producenta bazy danych.

Nazwa niniejszego standardu zmieniona względem nazwy określonego regionalnej normy dla doprowadzenia do zgodności z GOST R 1.5.

Porównanie struktury niniejszego standardu ze strukturą określonego regionalnego standardu zostały opisane w załączniku TAK

4 WPROWADZONO PO RAZ PIERWSZY


Informacja o zmianach do niniejszego standardu została opublikowana w corocznym biuletynie indeksie «Krajowe standardy», a tekst zmian i poprawek — w comiesięcznym biuletynie indeksie «Krajowe standardy». W przypadku rewizji (wymiany) lub odwołania niniejszego standardu powiadomienie zostanie opublikowany w comiesięcznym biuletynie indeksie «Krajowe standardy». Odpowiednia informacja, powiadomienie i teksty umieszczane są także w systemie informatycznym do wspólnego użytku — na oficjalnej stronie Federalnej agencji ds. regulacji technicznej i metrologii w sieci Internet

1 Zakres zastosowania

Niniejszy standard określa metody oceny średniej lub maksymalnej głębokości обезуглероживания w hartowanych i незакаленных stalowych wyrobach. Wymienione metody badań zawierają metody oceny głębokości обезуглероживания stali niezależnie od ich składu chemicznego, mikrostruktury matrycy i kształtu przekroju. Przedstawiono następujące podstawowe metody:

a) kwalifikacje metody;

b) mikroskopijne metody;

c) metody pomiaru микротвердости;

d) metody analizy chemicznej.

Metody te są przeznaczone do wykrywania zmian w mikrostrukturze, twardości lub węgla przy powierzchni stalowych próbek ze względu na обезуглероживания, ze względu na nagrzewanie się w podwyższonych temperaturach podczas gorącej deformacji lub obróbki cieplnej.

Głębokość обезуглероживания definiowana jest jako głębokość, na której obserwuje się jednolitą mikrostrukturę, twardość lub zawartość węgla, typowe dla wewnętrznej części próbki.

W przypadkach sporów jako arbitrażowego metody należy użyć bardziej dokładne metody ilościowe lub liniowego analizy (4.2.8.5 i 4.2.8.6). Metody analizy chemicznej zwykle wykazują większą głębię обезуглероживания, niż металлографические metody, ale ich zastosowanie jest ograniczone pewnymi prostymi formami przekroju poprzecznego próbki i dostępności niezbędnego sprzętu. Metody te są przeznaczone głównie do prac badawczych. Metoda pomiaru микротвердости nadaje się do precyzyjnych pomiarów w przypadku hartowanych stali o stosunkowo jednorodnej mikrostruktury.

Wyniki uzyskane na podstawie metod badań, mogą być wykorzystane do kontroli jakości materiału dostarczonego zgodnie z umową między konsumentem a producentem, w celu ustalenia dodatków na obróbkę skrawaniem, a także do oceny wpływu technologii wytwarzania na odwęglania.

2 Terminy i definicje

2.1 średnia głębokość обезуглероживания (average depth of decarburization): wartość Średnia z pięciu lub więcej pomiarów całkowitej głębokości обезуглероживания.

2.2 średnia głębokość strefy czystej ferrytu (average free-ferrite depth): wartość Średnia z pięciu lub więcej pomiarów głębokości pełnego обезуглероживания.

2.3 pełna odwęglania (complete decarburization): Zmniejszenie zawartości węgla na powierzchni stalowej próbki do wartości poniżej wartości granicznej rozpuszczalności węgla w феррите, w wyniku czego struktura składa się z ferrytu.

2.4 głębokość strefy czystej ferrytu (free-ferrite depth): Odległość w linii prostopadłej do powierzchni próbki od powierzchni do takiej fazy, struktura, której nie jest w pełni ferrytyczne, tj. zawiera inne produkty przemian fazowych.

Uwaga 1 Termin «czysty ferryt» jest również używany do oznaczenia kulistych na białym tle ziaren доэвтектоидного ferrytu w mikrostrukturze stali średnio доэвтектоидных stali.

2.5 maksymalna głębokość обезуглероживания (maximum depth of decarburization): Najwyższa zmierzona wartość całkowitej głębokości обезуглероживания.

2.6 częściowe odwęglania (partial decarburization): Zmniejszenie zawartości węgla przy powierzchni stalowej próbki do wartości, która jest niższa niż zawartość węgla w strefie wewnętrznej, nie подвергавшейся odwęglanie, ale powyżej granicy rozpuszczalności węgla w феррите w temperaturze pokojowej.

2.7 całkowita głębokość обезуглероживания (total depth of decarburization): Odległość w linii prostopadłej do powierzchni próbki, od powierzchni do takiej fazy wewnątrz próbki, w którym zawartość węgla jest równy jego zawartości w stali, tj. kwota głębi całkowitego i częściowego обезуглероживания.

3 Dobór i przygotowanie próbek

3.1 Próbki należy pobierać z miejsc, które są reprezentatywne dla tego produktu. Miejsca odbioru i liczba próbek zależy od rodzaju badanego materiału i są ustalane w drodze porozumienia między producentem i konsumentem produktów.

3.2 Próbki do testów kwalifikacyjnych z wykorzystaniem pomiaru макротвердости na powierzchni, na przykład na urządzeniu Rockwella, muszą mieć na tyle małe rozmiary, aby można było je odpowiednio umieścić na stolik твердомера. Powierzchnia próbki nie należy poddawać żadnej obróbce, z wyjątkiem usuwania zgorzeliny (jeśli jest obecny), stosując taką metodę, która nie prowadzi do zmiany właściwości подповерхностного metalu.

3.3 Próbek metalograficznych metod lub technik pomiaru микротвердости, a także dla makroskopowych metod eliminacji badań należy odciąć od ogromnej próbki prostopadle do osi podłużnej produktu, aby przeprowadzono pomiary w płaszczyźnie poprzecznej. Taka metoda pozwala określić zmiany обезуглероживания po obrysie wzoru.

3.4 Dla próbek o średnicy około 2,5 cm polerowaniu i badania poddawany jest cały przekrój. W przypadku większych przekrojów poprzecznych dla oceny zmian обезуглероживания w różnych miejscach powierzchni należy wykonać jedną lub więcej próbek. Na rysunkach 1−3 przedstawiono typowe schematy pobierania próbek, które można wykorzystać dla większych przekrojów. Schemat pobierania próbek do dużych przekrojów powinna być podana we wzajemnym porozumieniu między producentem i konsumentem.

Rysunek 1 — Typowe schematy pobierania próbek okrągłych prętów o różnej wielkości

Rysunek 1 — Typowe schematy pobierania próbek okrągłych prętów o różnej wielkości

Rysunek 2 — Typowe schematy pobierania próbek do kwadratowych prętów o różnej wielkości

Rysunek 2 — Typowe schematy pobierania próbek do kwadratowych prętów o różnej wielkości

Rysunek 3 — Typowe schematy pobierania próbek dla płaskich prostokątnych elementów o różnych rozmiarach

Rysunek 3 — Typowe schematy pobierania próbek dla płaskich prostokątnych elementów o różnych rozmiarach

3.5 Próbki do metod analizy chemicznej muszą mieć odpowiednią długość, aby masa danej określonych odstępach toczenia wiórów spełnia wymogów analizy chemicznej lub wymiary poddawanych frezowanie powierzchni były na tyle duże, aby przeprowadzenia spark sprzętu spektrometrycznego analizy, a przy tym wystarczająco małe, aby umieścić próbki w statyw mas.

4 Metoda

4.1 Zawody metody

4.1.1 Kwalifikacyjne testy są proste, szybkie i wydajne testami przeznaczonymi do oddzielania необезуглероженных próbek od próbek ze znacznym обезуглероживанием. Na podstawie wyników tych badań mogą być stosowane inne metody badań.

4.1.2 Twardość na powierzchni próbki

W przypadku термоупрочненных produktów, szczególnie w stanie po hartowaniu, od materiału poddawanego obróbce termicznej, przycinamy krótki fragment, który następnie jest przetwarzany przez ten sam reżim, jak ten materiał, lub razem z nim. Jednak ten wzór nie ulega uwolnienia. Osady znajdującej się na powierzchni próbki, usunąć szczotką drucianą, обдувкой szklanej strzał itp., a następnie przeprowadzają pomiary twardości na powierzchni, zwykle w skali Z твердомера Rockwella. Obecność обезуглероживания określają na podstawie różnicy między twardości na powierzchni próbki i teoretycznej maksymalnej twardości dla zawartości węgla w badanej stali. Ta metoda jest najbardziej odpowiedni dla stali, zawierający w przybliżeniu mniej 0,55% węgla, ale pozwala również wykryć znaczną odwęglania w stali o wyższej zawartości węgla. Metoda nie ma zastosowania do stali, które nie wzmocnieniu podczas hartowania, np. dla niskowęglowych.

4.1.3 wygląd przekroju próbki po trawieniu

Obecność обезуглероживания jest określana na podstawie kontrastu pomiędzy warstwą powierzchniową i wewnętrzną częścią próbki po trawieniu. Wahacz wzór można wystawiać szlifowania i макротравлению lub polerowania i микротравлению. Ta metoda jest dozwolone stosować dla próbek w stanie po walcowania, kucia, wyżarzania, normalizowania lub obróbki cieplnej. Обезуглероженный warstwy wierzchniej, jeśli jest obecny, zazwyczaj wygląda jaśniejszym po trawieniu. Odpowiednie odczynniki do макротравления przedstawiono w ASTM E 340.

4.2 Mikroskopijne metody

4.2.1 Mikroskopijne metody wymagają budowy микрошлифов w przekroju poprzecznym, które pozwalają dość dokładnie określić głębokość i charakter obecnego обезуглероживания. Do oceny głębokości обезуглероживания mogą być wykorzystane na kilka sposobów. Statystyczna dokładność każdej metody zmienia się w zależności od liczby pomiarów.

4.2.2 Mikroskopijne testy zazwyczaj dają zadowalające wyniki przy określaniu przydatności materiału do planowanego zastosowania, jego zgodności z warunkami technicznymi, a także przy hali kontroli, rozwoju lub badaniu.

4.2.3 Mikroskopijne metody w największym stopniu pasują do pomiaru głębokości обезуглероживания w próbkach w stanie po walcowania, kucia, wyżarzania lub normalizacji. Metody te mogą być również wykorzystane do термообработанных próbek, choć z mniejszą dokładnością określenia maksymalnej głębokości обезуглероживания.

Można również oceniać próbki po сфероидизирующего wyżarzania lub zimnej deformacji plastycznej, jednak w tych przypadkach wykrycie zmian strukturalnych wynikających z обезуглероживанием, jest trudniejsze, niż dla struktur otrzymanych po gorącej deformacji lub całkowitego wyżarzania.

4.2.4 Pomiar głębokości обезуглероживания opiera się na ocenie zmian mikrostruktury powierzchni na skutek zmiany zawartości węgla. Najłatwiej ocenić głębokość pełnego обезуглероживания dzięki wyraźnemu kontrast między warstwą czystego ferrytu, jeśli jest obecny, i strukturą wewnątrz próbki. Głębokość strefy częściowego обезуглероживания można najlepiej ocenić, czy ta strefa składa się z ferrytu i perlitu. Jeśli próbki poddano сфероидизирующему wyżarzaniu, w celu oceny łącznej głębokości обезуглероживания używany zmiana zawartości węglików w strefie częściowej обезуглероживания. W przypadku термообработанных próbek w celu oceny łącznej głębokości обезуглероживания używany obecność немартенситных struktur w strefie częściowej обезуглероживания. Takie pomiary zazwyczaj prowadzi do zaniżonej oceny łącznej głębokości обезуглероживания. Dla niektórych stali wysokostopowych stali narzędziowych, poddanych сфероидизирующему wyżarzaniu, głębokość обезуглероживания można ocenić zmiany koloru próbki po trawieniu. Dla stali austenitycznych stali nierdzewnych zawierających mangan, w stanie po hartowaniu głębokość, odpowiadających określonym zawartości węgla, może być ustalona na zmiany mikrostruktury w wyniku обезуглероживания. Przykłady обезуглероживания dla stali w stanie po walcowania, obróbki cieplnej i сфероидизирующего wyżarzania są pokazane odpowiednio na rysunkach 4−9.

Rysunek 4 — Przykład mikrostruktury w pełni perlit stali stopowych w stanie po walcowaniu, w której nie występują widoczne oznaki обезуглероживания. Ciemny warstwę na powierzchni jest tlenkiem żelaza (gotowych tlenkiem)

Rysunek 4 — Przykład mikrostruktury w pełni perlit stali stopowych w stanie po walcowaniu, w której nie występują widoczne oznaki обезуглероживания. Ciemny warstwę na powierzchni jest tlenkiem żelaza (gotowych tlenkiem) (200, wytrawianie 2-procentowym roztworem alkoholu kwasu azotowego)

Rysunek 5 — Przykład mikrostruktury z częściowym обезуглероживанием (przy powierzchni i w pobliżu niej występuje ferryt) w pełni perlit stali stopowych w stanie po walcowaniu

Rysunek 5 — Przykład mikrostruktury z częściowym обезуглероживанием (przy powierzchni i w pobliżu niej występuje ferryt) w pełni perlit stali stopowych w stanie po walcowaniu (200, wytrawianie 2-procentowym roztworem alkoholu kwasu azotowego)

Rysunek 6 — Przykład mikrostruktury (w pełni martenzytycznej) термообработанной stali stopowej, w której nie występują widoczne oznaki обезуглероживания

Rysunek 6 — Przykład mikrostruktury (w pełni martenzytycznej) термообработанной stali stopowej, w której nie występują widoczne oznaki обезуглероживания (200, wytrawianie 2-procentowym roztworem alkoholu kwasu azotowego)

Rysunek 7 — Przykład częściowego обезуглероживания przy powierzchni próbki термообработанной stali nierdzewnej martenzytycznej strukturą

Rysunek 7 — Przykład częściowego обезуглероживания przy powierzchni próbki термообработанной stali nierdzewnej martenzytycznej strukturą (200, wytrawianie 2-procentowym roztworem alkoholu kwasu azotowego)

Rysunek 8 — Przykładem pełnej обезуглероживания i częściowego обезуглероживания w термообработанной stali nierdzewnej martenzytycznej strukturą. Całkowita głębokość обезуглероживания równa kwocie głębi strefy całkowitego i częściowego обезуглероживания

Rysunek 8 — Przykładem pełnej обезуглероживания (strefa czystego ferrytu 1−2) i częściowego обезуглероживания (ciemna strefa 2−3) w термообработанной stali nierdzewnej martenzytycznej strukturą. Całkowita głębokość обезуглероживания równa kwocie głębi strefy całkowitego i częściowego обезуглероживания (1−3) (200, wytrawianie 2-procentowym roztworem alkoholu kwasu azotowego)

Rysunek 9 — Przykład częściowego обезуглероживания w stali węglowej narzędziowej, odprężone na глобулярный perlit. Strefa częściowej обезуглероживания zawiera mniej węglików, niż matryca, i wiele węgliki są obecne w postaci perlitu, a nie sferoida

Rysunek 9 — Przykład częściowego обезуглероживания w stali węglowej narzędziowej, odprężone na глобулярный perlit. Strefa częściowej обезуглероживания zawiera mniej węglików, niż matryca, i wiele węgliki są obecne w postaci perlitu, a nie сфероидальных cząstek. (100, wytrawianie 4-procentowym roztworem alkoholu kwasu pikrynowego)

4.2.5 Polerowanie próbek należy przeprowadzić w taki sposób, aby wykluczyć zaokrąglenie ich krawędzi. Jeśli nie prowadzą do podważania próbek i ich ochronę przed zaokrąglenia krawędzi, jest to zadowalające wyniki można uzyskać przy użyciu maszyn do automatycznego polerowania. Należy stosować tkaniny z krótkim włosiem; polerowanie ściernymi o rozmiarze diamentowych cząstek poniżej 1 µm często jest niepotrzebne. Jeśli te maszyny brak, a także jeżeli próbki mają małe rozmiary lub niewygodna formularz dla takich maszyn, próbki należy montować w urządzenia zaciskowe lub w różnych монтировочные tworzywa sztucznego. W przypadku niektórych монтировочных tworzyw sztucznych nie można uzyskać żądanego zachowania krawędzi. Do zwykle stosowanych tworzyw sztucznych najlepszej ochrony krawędzi osiągnąć poprzez zagniatanie próbek do materiałów na bazie żywicy epoksydowej. Optymalna ochrona krawędzi zapewniają pokrycia wykonywane elektrolitycznych lub chemicznych, poprzez, które zaleca się stosować w krytycznych przypadkach. Polerowanie należy wykonywać, stosując metody, które pozwalają ujawnić prawdziwą mikrostrukturę warstwy wierzchniej zgodnie z ASTM E 3.

4.2.6 Trawienie powinno odbywać się przy użyciu standardowych odczynników (ASTM E 407), np. roztworami alkoholowymi kwasem azotowym lub kwasu pikrynowego, wybrane na podstawie doświadczenia oceny badanego materiału. Można również stosować specjalne odczynniki, jeśli jest to podyktowane zaistniałej sytuacji. W takich przypadkach powinno zostać osiągnięte porozumienie między producentem i konsumentem.

4.2.7 W przypadku hartowanych stali austenitycznych марганцовистых stali w warstwie powierzchniowej o zawartości węgla poniżej ~0,5% będzie obecny epsilon-martenzyt. Struktura ta najlepiej jest wykrywany pierwotnych konserwowania w 2-procentowym roztworze etanolu kwasu azotowego w ciągu 5 s, a następnie przez marynowanie w 20% roztworze wodnym пиросульфита sodu w ciągu ~20 s. Po zakończeniu pomiaru głębokości warstwy próbki mogą być poddane starzeniu w temperaturze około 560 °C w ciągu 1 godz. w celu zaznaczenia perlitu wzdłuż granic ziaren w strefie środkowej, gdzie zawartość węgla przekracza ~1,16%. Ten perlit jest wykrywany przez marynowanie ducha roztworów kwasu azotowego lub kwasu pikrynowego. Warunki te przedstawiono na rysunkach 10 i 11.

Rysunek 10 — Przykład edukacji epsilon-austenit w обезуглероженной powierzchniowej strefie hartowanej stali austenitycznej stali manganowej, która zawiera mniej niż 0,5% węgla

Rysunek 10 — Przykład edukacji epsilon-austenit w обезуглероженной powierzchniowej strefie hartowanej stali austenitycznej stali manganowej, która zawiera mniej niż 0,5% węgla (100, wytrawianie 2-procentowym roztworem alkoholu kwasu azotowego w ciągu 5 s, a następnie 20-procentowym wodnym roztworem пиросульфита sodu w ciągu 20 s)

Rysunek 11 — Przykład hartowanej stali austenitycznej stali manganowej, narażonym na starzenie się w 560 °C w ciągu 1 godz. w celu zaznaczenia perlitu wzdłuż granic ziaren w tych obszarach, gdzie zawartość węgla powyżej 1,16%

Rysunek 11 — Przykład hartowanej stali austenitycznej stali manganowej, narażonym na starzenie się w 560 °C w ciągu 1 godz. w celu zaznaczenia perlitu wzdłuż granic ziaren w tych obszarach, gdzie zawartość węgla powyżej 1,16% (napięcie znamionowe zawartość węgla w stali około 1,3%) (50, wytrawianie 2-procentowym roztworem alkoholu kwasu azotowego)

4.2.8 Pomiar głębokości обезуглероживания

4.2.8.1 Głębokość strefy całkowitego i częściowego обезуглероживания lub całkowitą głębokość обезуглероживания można mierzyć różnymi metodami w zależności od wymaganej dokładności. Pomiary można wykonać za pomocą окулярную wkładkę ze skalą (okular-mikrometr), śrubą микрометрический okular z akcentem (nicią) lub osi, która jest umieszczona na ekran projekcyjny z matowego szkła. Pomiary można przeprowadzać na obrazie lub fotografii. Pomiaru można również przeprowadzać za pomocą metod analizy obrazów. Dokładność urządzenia pomiarowego powinna być określona przez obiekt mikrometrów. Metody kalibracji mikroskopu świetlnego opisane w ASTM E 1951.

4.2.8.2 Optymalny wzrost, służące do pomiaru, należy wybrać w zależności od obserwowanej struktury. W niektórych przypadkach warto przeprowadzić skanowanie próbki przy niskim wzroscie przed pomiarem. Użyte wzrost musi być wystarczająco duża, aby odpowiednie uprawnienia struktury i osiągnięcia wymaganej dokładności pomiaru, a także, aby wykluczyć błędy pomiaru.

4.2.8.3 Przed pomiarem należy przeprowadzić skanowanie całej powierzchni próbki przy odpowiednim powiększeniu (zyskach), aby upewnić się, że próbka przygotowana prawidłowo ocenić jednorodność obecnego обезуглероживания i ustawić jego charakter, tzn. czy jest ono wspólnym lub tylko częściowe. Jeśli jest pełna odwęglania (czysty ferryt), należy ocenić jego równomierność.

4.2.8.4 najprostszą metodą pomiaru, wystarczające w wielu przypadkach, jest wybór do pomiaru tych miejsc próbki, które charakteryzują średnie i najgorsze warunki pełnego i częściowego обезуглероживания. Pomiar głębokości tych stanów odbywa się z wykorzystaniem urządzeń pomiarowych, o których mowa w 5.2.8.1. Dla przekrojów, których kształt zawiera rzuty rożne obszary, odwęglania w takich miejscach nie mierzą, jeśli nie jest to określone w wymaganiach. W tym ostatnim przypadku wyniki tych pomiarów prowadzą w protokole badań oddzielnie.

4.2.8.5 kontroli jakości lub badania mogą być konieczne do pomiaru średniej głębokości całkowitego lub częściowego обезуглероживания lub całkowitej głębokości обезуглероживания z wyższej statystycznej dokładnością. W takich przypadkach odwęglania może być określona poprzez przeprowadzenie szeregu pomiarów na całym konturu przekroju próbki w dowolnie wybranych miejscach. Dla uzyskanych wyników można obliczyć wartości średnie, odchylenia średniej kwadratowej i 95%-nye przedziały ufności. Wymagana liczba pomiarów zależy od wielkości próbki i wymaganej dokładności.

4.2.8.6 w Przypadku badań w celu określenia w dowolnym miejscu próbki głębokości, gdzie mikrostruktura staje się jednorodna i charakterystyczną dla jego wewnętrznej mikrostruktury, może być stosowany metody liniowej analizy. Odbywają się linie równoległe do powierzchni próbki znajdujące się w pewnej odległości od siebie, i określa procentowy udział każdej obecnej formalnie częścią.

4.2.8.7 Jeśli obserwuje się niezwykle głębokie lokalne odwęglania, na przykład, związane z obecnością jeńcy lub zachodu słońca, głębokość обезуглероживания w strefie tych wad powinna być mierzona i jest wymieniony w protokole badania oddzielnie z wyjaśnieniem natury obserwowanego wady.

4.2.8.8 Do określenia głębokości обезуглероживания w stali wysokostopowych stalach narzędziowych, wyżarzane na глобулярный цементит, na przykład w stali szybkotnących stali, używają zmiana koloru przy trawieniu. Polerowane próbkę poddaje się wyryte 4% roztworem kwasu azotowego w metanolu w ciągu około 60, aż do warstwy wierzchniej nie staje się niebiesko-zielonkawym. Całkowita głębokość обезуглероживания mierzona w 100aż do miejsca, gdzie kolor zmienia się z niebiesko-zielonkawy na zielono-brązowy.

4.3 Metoda pomiaru микротвердости

4.3.1 Metoda pomiaru микротвердости wymaga budowy polerowanych микрошлифов w przekroju i w największym stopniu nadaje się do термообработанных próbek z dość jednorodnej mikrostruktury. Nie jest zalecana dla próbek, które zawierają dwie strukturalne elementy o znacznie różnej twardości.

4.3.2 Ocena całkowitej głębokości обезуглероживания opiera się na zmianie микротвердости w zależności od odległości od powierzchni. Całkowita głębokość обезуглероживания odpowiada głębokości, na której twardość staje się stała i równa twardości wewnątrz próbki. Na mocy porozumienia między producentem i konsumentem może być ustalona wysokość odpowiadająca określonej wartości twardości i zwana «efektywna głębokość обезуглероживания». Metoda ta najlepiej nadaje się dla stali o zawartości węgla poniżej ~0,55%. Przy wyższej zawartości węgla na twardość nie zmieni, jeśli nie będzie się działo zmiany zawartości pozostałości węglika lub pozostałego austenitu.

4.3.3 Przygotowanie próbek odbywa się w taki sam sposób, jak opisano w 4.2.5. Należy zachować środki ostrożności zapobiegające zmiana twardości w produkcji próbki.

4.3.4 Przed pomiarem twardości należy przeprowadzić trawienie i wyświetlanie wzorów do wyboru typowych działek lub specyficznych obszarów, które są interesujące przy badaniu metodą pomiaru twardości. Podczas wykonywania pomiarów twardości należy zachować ostrożności w ustępie 7.12 normy [5].

4.3.5 Na próbkę nanosi się szereg linii микротвердости w regularnych odstępach od powierzchni do środka, za pomocą metody Кнупа lub Vickers, dopóki nie zostanie osiągnięty stała twardość w granicach zwykłego statystycznego rozrzutu wartości. Te metody badań podane w normie [5].

4.3.6 Metoda Кнупа w większym stopniu nadaje się do takich badań, ponieważ gradient twardości powoduje zniekształcenie kształtu odcisku Vickers po przekątnej prostopadłej do powierzchni. Podczas korzystania z индентора Кнупа jego długa oś powinna być równoległa do powierzchni próbki. Odciski Кнупа mogą być umieszczone bliżej siebie, niż odciski Vickers, nie powodując obaw związanych ze zmianą wartości twardości w wyniku oddziaływania pola deformacji od pobliskiej linii, ze względu na mniejsze pola deformacji wokół odcisku Кнупа.

4.3.7 Obciążenie przy pomiarze twardości powinna być maksymalnie możliwym, aby zminimalizować niedokładność pomiaru przekątnej i eliminować problemy związane z wykorzystaniem niskie obciążenia. Należy w miarę możliwości unikać obciążeń poniżej 25 r.

4.3.8 Odległość między odciskami musi nie mniej niż 2,5 razy większa niż długość przekątnej w kierunku normalnym do powierzchni, tj. w kierunku poprzecznym. Jeśli potrzebne są pośrednie pomiary, to można je produkować na znajdującą się w pobliżu równoległa do linii poprzecznej.

4.3.9 Aby określić całkowitą głębokość обезуглероживания lub efektywną głębokość, należy wykonać pełny cykl pomiarów w linii poprzecznej od powierzchni do wnętrza próbki. W celu zmniejszenia pracochłonności testów można użyć pomiary cząstkowe w linii poprzecznej na podstawie obserwowalnych mikrostruktury.

4.3.10 Pomiaru tylko w jednej linii poprzecznej pozwalają określić całkowitą lub efektywną głębokość обезуглероживания tylko w jednym miejscu. Dla osiągnięcia większej statystycznej dokładności w określaniu tych wartości można wykonać kilka cząstkowych pomiarów w przekroju linii w miejscach, wybranych na podstawie obserwowalnych mikrostruktury, a następnie obliczyć średnią wartość.

4.4 Metody analizy chemicznej

4.4.1 Zastosowanie metod analizy chemicznej próbek jest ograniczona, o prostej jednorodnej formy, i opiera się na analizie toczenia wióry, zrobionego na różnych głębokościach w określonych odstępach czasu, lub ścinków, uzyskanych po frezowania w określonych odstępach czasu.

4.4.2 Metody analizy chemicznej zapewniają bezpośredni pomiar stężenia dwutlenku węgla w funkcji głębokości. Metody te mają zastosowanie do stali dowolnego składu i mikrostruktury, ale mają ograniczenia związane z formą próbki. Te metody są stosowane tylko w celach badawczych. Pomiary przeprowadzone tymi metodami, zwykle wykazują wyższe wartości łącznej głębokości обезуглероживания, niż inne metody.

4.4.3 Metoda spalania

4.4.3.1 Przy użyciu tej metody próbkę poddaje podstawy obróbki dodatkowej lub frezowanie w określonych odstępach czasu do podanych wartości głębokości i przeprowadzają analizę wiórów na zawartość węgla, wykorzystując standardowe metody analityczne. Zastosowanie metody ogranicza się do prostych form przekroju próbki, na przykład okrągłym lub płaskim wypożyczalni. Próbki o wysokiej twardości należy narażać na wysokie uwolnienia (ale nie wyżarzaniu) w temperaturze 600 °C — 650 °C, która pozwala korzystać z obróbki wiórowej.

4.4.4 pręty Okrągłe, przed обточкой powinny być starannie współśrodkowo. Zaleca się sucha obróbka skrawaniem. Przed obróbką należy usunąć z powierzchni osady. Podczas frezowania płaskich próbek należy unikać obróbki narożników. Masa wiórów powinna być wystarczająca do wykonania dokładnej analizy i ponownego kontroli, jeśli okaże się to konieczne.

4.4.5 Całkowita głębokość обезуглероживания definiowana jest jako głębokość, na której uzyskuje się zawartość węgla wynosi jego treści wewnątrz próbki w granicach dokładności metody analizy. Bardziej szczegółowy opis tej metody analizy przedstawiono w ASTM F 350.

4.4.6 Metoda atomowej emisyjnego sprzętu spektrometrycznego analizy

4.4.7 Przy użyciu tej metody próbkę szlifowane do znanej głębokości i jego powierzchnię poddaje atomowej эмиссионному спектрометрическому analizy na węgiel, za pomocą emisyjny spektrometr próżniowy. Zastosowanie tej metody jest ograniczone do płaskimi powierzchniami.

4.4.8 Przed pierwszym należy usunąć przez szlifowanie powierzchni osady. Wzór szlifuje się w określonych odstępach czasu, aż do osiągnięcia wartości zadanej głębokości. Pomiaru głębokości po każdym szlifowania odbywa się za pomocą mikrometrów.

4.4.9 Po każdym szlifowania powierzchni poddaje atomowej эмиссионному спектрометрическому analizy i określają zawartość węgla. Kolejny atomowej emisyjny spektrometrii analiza nie powinny odbywać się w tych samych miejscach, co i poprzedni, i podczas analizy należy unikać rzutów rożnych miejsc. Metoda analizy można znaleźć w ASTM E 415.

4.4.10 Całkowita głębokość обезуглероживания odpowiada tej głębokości, na której zawartość węgla staje się stałym i równym jego treści wewnątrz próbki w granicach dokładności metody analizy.

5 Protokół badania

5.1 Protokół badania powinien zawierać następujące informacje:

5.1.1 Numer próbki, kąpielówki, partii itp.

5.1.2 Ilość próbek i miejsce ich wycinki.

5.1.3 Metoda, który został użyty do pomiaru обезуглероживания, i odpowiednie warunki badania, na przykład powiększenie, odczynnik do trawienia, typ индентора i wielkości obciążenia.

5.1.4 Do mikroskopijnych metod należy określić głębokość pełnego обезуглероживания lub całkowitą głębokość обезуглероживания, lub oba te parametry są dla średnich i najgorszych warunków. Należy określić głębokość обезуглероживания, obserwowanego w strefie teraźniejszej wady i charakter tej wady. Jeśli konsumenta wymagane informacje dotyczące обезуглероживания w rożnych miejscach, to powinno być zaznaczone.

5.1.5 Jeśli zastosowano metodę pomiaru микротвердости, to należy spowodować całkowitą lub skuteczną (z podaniem kryteriów twardości) głębokość обезуглероживания.

5.1.6 Jeśli została wykorzystana metoda analizy chemicznej, należy określić całkowitą głębokość обезуглероживания i wykorzystane metody.

5.1.7 Jeśli używane są metody liniowej, analizy, pomiary микротвердости lub analizy chemicznej, na podstawie umowy między producentem i konsumentem jako pożądane lub niezbędne informacje można znaleźć zależność uzyskanych danych od głębokości.

5.1.8 Wszystkie odnoszące się do testów umowy między producentem i konsumentem muszą być udokumentowane.

6 Precyzja i dokładność

6.1 testy Kwalifikacyjne

6.1.1 Kwalifikacyjne testy pozwalają określić, czy produkty są wymagania («przechodzi» lub «nie przechodzi»), i są używane w celu zaoszczędzenia czasu. W warunkach bardzo dokładnej kontroli na dość dokładne oszacowanie całkowitej głębokości обезуглероживания można użyć metody pomiaru макротвердости na powierzchni. Metoda макротравления nie można użyć, aby uzyskać wiarygodne oceny głębokości обезуглероживания.

6.2 Mikroskopijne metody

6.2.1 Wykorzystanie metody prostego skanowania w celu identyfikacji obszarów, które wydają się typowe lub najgorsze, co może skutkować pewnym błędzie. Niezadowalająca przygotowanie próbki, na przykład złe zachowanie krawędzi, może zmniejszyć dokładność pomiarów. Głębokość pełnego обезуглероживания zazwyczaj można ocenić dokładniej, niż głębokość częściowego обезуглероживания lub całkowitą głębokość обезуглероживания.

6.2.2 W przypadku mikroskopijnych wymiarów, opartych na określeniu wartości średniej dla serii pomiarów przeprowadzonych na losowo wybranych miejscach, dokładność i powtarzalność wzrasta wraz ze wzrostem liczby pomiarów. Po 20 lub więcej wymiarach głębokość обезуглероживания można określić z dokładnością do 0,025 mm i względną dokładnością od 10% do 20%. Oceny głębokości pełnego обезуглероживания (tj. głębi czystego ferrytu) są bardziej dokładne i bardziej powtarzalne niż oceny głębokości częściowego обезуглероживания lub całkowitej głębokości обезуглероживания.

6.2.3 W każdych wymiarach mogą być uzyskane kilku różniące się wartości dla próbek, wykonanych z różnych części produktu, nawet jeśli te działki położone są obok siebie.

6.2.4 Dokładność oceny ogólnej lub efektywnej głębokości обезуглероживания w tym miejscu metodą pomiaru микротвердости zwykle mieści się w granicach 0,025 mm. Jednak w związku z tym, że pomiary wykonywane są w jednym lub kilku odcinkach, wyniki tych pomiarów mogą być typowe dla całej próbki.

6.2.5 Przy użyciu analizy chemicznej wiórów uzyskanych podczas przerywany podstawy obróbki dodatkowej lub frezowania, wyniki są reprezentatywne dla całej próbki, tak jak wióry pobierane z dużej powierzchni. Dokładność zmniejsza się, jeśli warstwy toczenia wióry nie były koncentryczne względem średnicy pręta, lub jeśli frezowania warstwy wiórów nie były równoległe do powierzchni.

6.2.6 Przy użyciu przerywanego sprzętu spektrometrycznego analizy za każdym razem określa zawartość węgla na działce o średnicy około 5 mm i głębokości około 1 mm. To zapewnia wystarczającą dokładność, ale nie tak wysokie, jak w przypadku metody przerywanej toczenia lub frezowania.

Aplikacja TAK (odniesienia). Mapowanie struktury niniejszego standardu ze strukturą zastosowanego w nim regionalnego standardu

Aplikacja TAK
(pomocniczy)

Tabela TAK.1

Bibliografia

____________________________________________________________________________
OFT 669.14:620.2:006.354 OX 77080 В09 ОКСТУ 0709

Słowa kluczowe: stal, zawartość węgla, odwęglania, ferryt, mikrotwardość
___________________________________________________________________________