淬火與低溫回火工藝金相檢測方案

淬火與低溫回火工藝金相檢測方案

樣品詳情：

螺絲（淬火跟淬火后低溫回火）  

淬火后未低溫回火與經低溫回火的材料，金相差異核心在于馬氏體結構、內應力狀態及殘余相占比。未回火組織以淬火馬氏體為主，伴隨較多殘余奧氏體與未溶碳化物，馬氏體呈尖銳針狀 / 板條狀，晶格畸變嚴重，高倍觀察可見微裂紋，內應力集中，材料表現為高硬度、高脆性。

經 150-250℃低溫回火后，組織轉變為回火馬氏體，過飽和碳以細小 ε- 碳化物析出，殘余奧氏體大幅減少，馬氏體形貌基本保留但邊緣趨于模糊，晶格畸變緩解，內應力有效釋放，最終實現高硬度、高耐磨性與韌性的平衡。

           左：一號樣品     右：二號樣品

檢測要求：金相顯微鏡放大觀察金相微觀組織，分析前后工藝區別。

檢測流程：切割?研磨?拋光?腐蝕?觀察。

樣品制備流程

(1)熱壓鑲嵌

設   備：ZXQ-30自動鑲嵌機

 模套規格： Φ30mm

鑲嵌參數：鑲嵌粉顏色：黑色

            鑲嵌溫度：135℃

            保壓時間：6min   

     鑲嵌設備                   鑲嵌前

       鑲嵌耗材                   鑲嵌后

為什么每次都要鑲嵌成標準試樣

金相試樣鑲嵌成標準件，核心是為后續磨拋、觀察提供便利并保障檢測精度。一是適配磨拋機、顯微鏡的標準裝夾尺寸，避免試樣打滑移位；二是包裹薄壁、脆性或尖銳試樣，防止邊緣崩損、組織失真，同時提升操作安全性，避免手部劃傷；三是讓待磨面與鑲嵌料齊平，保證磨拋受力均勻，獲得平整光潔的觀察面，確保金相組織判定準確。                                          

（3）研磨拋光

設    備：ZMP-2全自動磨拋機

  磨盤直徑： Φ250mm

磨盤規格：P180/P400/P800/P1500  每分鐘150轉，保持2分鐘

拋光規格：羊絨拋光布+5um金剛石懸浮液 每分鐘300轉，保持4分鐘

        磨拋前                          磨拋后

 制樣磨難度點：

1.       樣品尺寸小，人工磨拋可能壓力不均勻，導致產品表面有層次偏差。

2.       需配合鑲嵌夾具，將樣品固定“豎”著。

3.       需注意打磨砂紙目數。

4.       需控制腐蝕時間，防止過燒。

（4）觀察分析

設    備：BM7金相顯微鏡

參數配置：目鏡:高眼點大視野目鏡PL10X／22mm

物    鏡：無限遠消色差物鏡 5X、10X、20X、50X、100X

照明系統：透反射柯拉照明系統LED燈室，中心可調，帶濾色片/斜照明裝置

軟  件：imageView圖像軟件

一號樣品100X鏡頭下腐蝕效果

二號樣品100X鏡頭下腐蝕效果

小結

1.                      淬火 + 低溫回火得到回火馬氏體，內應力已消除 30%~50%；僅淬火為淬火馬氏體，殘留大量內應力與不穩定組織。

2.                      淬火 + 低溫回火在保持高硬度的同時脆性顯著降低，安全可靠；僅淬火硬度高但脆性極大，易脆斷，無法直接使用。

3.                      淬火 + 低溫回火是螺絲成品的標準熱處理狀態；僅淬火屬于生產中間工序，非最終產品交付。