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    重庆时时彩360老: 一种显示40CR15MO2VN轴承钢原始奥氏体晶界的方法.pdf

    关 键 词:
    一种 显示 40 CR15MO2VN 轴承钢 原始 奥氏体 方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN201110080011.1

    申请日:

    2011.03.31

    公开号:

    CN102221495A

    公开日:

    2011.10.19

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情: 发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):G01N 1/32申请公布日:20111019|||实质审查的生效IPC(主分类):G01N 1/32申请日:20110331|||公开
    IPC分类号: G01N1/32 主分类号: G01N1/32
    申请人: 洛阳LYC轴承有限公司
    发明人: 王明杰; 于芸; 李昭昆; 焦晶明; 刘汇河; 孙小东; 陈小超; 王明礼
    地址: 471039 河南省洛阳市涧西区建设路96号
    优先权:
    专利代理机构: 洛阳明律专利代理事务所 41118 代理人: 智宏亮
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201110080011.1

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2013.05.01|||2011.11.30|||2011.10.19

    法律状态类型:

    发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明属于轴承金相检测技术领域,提出一种显示40Cr15Mo2VN轴承钢原始奥氏体晶界的方法,其工艺流程为:取样→淬火→回火→制样→腐蚀;试样的腐蚀:包括腐蚀剂的组分及配比,腐蚀剂的配置和金相腐蚀;腐蚀剂的组分及配比:高锰酸钾:2g,浓度98%硫酸:4ml,蒸馏水96ml;将磨制好的晶粒度试样磨面向上置于加热到60℃~70℃的腐蚀液中;热腐蚀10mim~15min。采用本发明方法,试样晶界清晰完整,达到人工和金相分析软件的评级要求。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种显示40Cr15Mo2VN轴承钢原始奥氏体晶界的方法,其特征在于:所述显示40Cr15Mo2VN轴承钢原始奥氏体晶界方法的工艺流程为:取样→淬火→回火→制样→腐蚀;
    1)、取样:
    加工Ф38mm×10mm40Cr15Mo2VN含氮不锈轴承钢棒;
    2)、淬火、冷处理、回火:
    首先用ZC2—65真空炉对40Cr15Mo2VN工件进行预热,在650±10℃和850±10℃各进行一次预热,温度升至650℃后保温25~35min,然后继续升温至850℃后再保温20~45min,保温结束后快速升温至淬火温度;淬火温度:1060±10℃,保温50~60min;淬火保温结束后由料车将工件从真空炉加热室送到油淬室进行淬火,淬火介质:快速淬火油;淬火后将工件取出,进行预冷处理,即采用空冷或流动水冷至室温,然后将工件放入冷冻机降温至-55℃,保温20min;随后进行深冷处理,即取出预冷处理后恢复室温的工件立即放入不锈钢箱内,将液氮倒入箱内,直至液氮浸没工件,温度-196±5℃,保温120min;然后将经过深冷处理的工件在回火油炉中进行回火,控温精度为±1℃,回火温度为160±5℃,4h;将第一次回火的工件取出,冷至室温,进行第二次深冷处理,即将工件放入不锈钢箱子内,倒入液氮,使液氮面高于工件,保温120min;第二次冷处理后进行第二次回火,回火温度:160±5℃,4h;
    3)、试样的制备:
    试样在淬回火状态下按照常规方法进行粗磨、细磨、抛光、清洗、吹干;
    4)、试样的腐蚀:
    包括腐蚀剂的组分及配比,腐蚀剂的配置和金相腐蚀三个步骤,具体步骤如下:
       a)、腐蚀剂的组分及配比:
    高锰酸钾:2g,浓度98%硫酸:4ml,蒸馏水96ml;
    b)、腐蚀剂的配置:
    (?。┰?6毫升的蒸馏水中加入4毫升硫酸,并用玻璃棒不断搅拌;
    (ⅱ)在硫酸溶液中加入2克高锰酸钾,并用玻璃棒不断搅拌;
    (ⅲ)配好腐蚀液加热到60℃~70℃;
    c)、金相腐蚀:
    (?。┦匝诖慊鼗鹱刺掳凑粘9娣椒ń写帜?、细磨、抛光、清洗、吹干;
    (ⅱ)将磨制好的晶粒度试样磨面向上置于加热到60℃~70℃的腐蚀液中;热腐蚀10mim~15min,热腐蚀过程中试样磨面出现锈蚀,用竹夹迅速拿出试样,用棉花擦去锈蚀后再进行浸蚀;
    (ⅲ)将腐蚀过的试样用流动水冲洗,并用95%的酒精清洗吹干。

    说明书

    说明书一种显示40Cr15Mo2VN轴承钢原始奥氏体晶界的方法
    技术领域
    本发明属于轴承金相检测技术领域,主要涉及的是一种显示40Cr15Mo2VN轴承钢原始奥氏体晶界的方法。
    背景技术
    含氮不锈轴承钢(40Cr15Mo2VN)是在传统的高碳铬不锈轴承钢(9Cr18)中降低了碳含量并添加了氮元素,这样可以避免产生共晶碳化物,另外,氮对马氏体起强化作用,其韧性、耐腐蚀性及疲劳寿命均优于传统的高碳铬不锈轴承钢。
    奥氏体晶粒的大小称奥氏体晶粒度,奥氏体晶粒的大小对含氮不锈钢的组织和性能有很大影响,晶粒度粗大往往使钢的机械性能特别是冲击韧性、疲劳寿命和耐腐蚀性降低,细化晶??梢蕴岣吒值那慷?、疲劳强度,同时使钢材具有较高的塑性和冲击韧性,并降低钢的脆性转变温度,因此,对含氮不锈轴承钢原始奥氏体晶界显示方法的研究有助于制定合理的热处理工艺,从而更好地细化晶粒,以满足组织和机械性能的要求。
    含氮不锈轴承钢是国内耐腐蚀性最好的轴承钢,所以通过腐蚀剂显示奥氏体晶界就显得极为困难。
    发明内容
    本发明的目的由此产生,提出一种显示40Cr15Mo2VN轴承钢原始奥氏体晶界的方法。
    本发明实现上述目的采取的技术方案是:
    一种显示40Cr15Mo2VN轴承钢原始奥氏体晶界的方法,其工艺流程为:取样→淬火→回火→制样→腐蚀;
    1)、取样:
    加工Ф38mm×10mm40Cr15Mo2VN含氮不锈轴承钢棒;
    2)、淬火、冷处理、回火:
    首先用ZC2—65真空炉对40Cr15Mo2VN工件进行预热,在650±10℃和850±10℃各进行一次预热,温度升至650℃后保温25~35min,然后继续升温至850℃后再保温20~45min,保温结束后快速升温至淬火温度;淬火温度:1060±10℃,保温50~60min;淬火保温结束后由料车将工件从真空炉加热室送到油淬室进行淬火,淬火介质:快速淬火油;淬火后将工件取出,进行预冷处理,即采用空冷或流动水冷至室温,然后将工件放入冷冻机降温至-55℃,保温20min;随后进行深冷处理,即取出预冷处理后恢复室温的工件立即放入不锈钢箱内,将液氮倒入箱内,直至液氮浸没工件,温度-196±5℃,保温120min;然后将经过深冷处理的工件在回火油炉中进行回火,控温精度为±1℃,回火温度为160±5℃,4h;将第一次回火的工件取出,冷至室温,进行第二次深冷处理,即将工件放入不锈钢箱子内,倒入液氮,使液氮面高于工件,保温120min;第二次冷处理后进行第二次回火,回火温度:160±5℃,4h;
    3)、试样的制备:
    试样在淬回火状态下按照常规方法进行粗磨、细磨、抛光、清洗、吹干;
    4)、试样的腐蚀:
    包括腐蚀剂的组分及配比,腐蚀剂的配置和金相腐蚀三个步骤,具体步骤如下:
    a)、腐蚀剂的组分及配比:
    高锰酸钾:2g,硫酸(浓度为98%):4ml,蒸馏水96ml;
    b)、腐蚀剂的配置:
    (?。┰?6毫升的蒸馏水中加入4毫升硫酸,并用玻璃棒不断搅拌;
    (ⅱ)在硫酸溶液中加入2克高锰酸钾,并用玻璃棒不断搅拌;
    (ⅲ)配好腐蚀液加热到60℃~70℃;
    c)、金相腐蚀:
    (?。┦匝诖慊鼗鹱刺掳凑粘9娣椒ń写帜?、细磨、抛光、清洗、吹干;
    (ⅱ)将磨制好的晶粒度试样磨面向上置于加热到60℃~70℃的腐蚀液中;热腐蚀10mim~15min,热腐蚀过程中试样磨面出现锈蚀,用竹夹迅速拿出试样,用棉花擦去锈蚀后再进行浸蚀;
    (ⅲ)将腐蚀过的试样用流动水冲洗,并用95%的酒精清洗吹干;
    晶粒度的测定,可根据实际情况选择采用图片对比法、网格法、截距法及定量金相等方法按照相关标准进行评定。
    本发明提出的一种40Cr15Mo2VN轴承钢原始奥氏体晶界显示方法,有效解决了含氮不锈轴承淬回火后原始奥氏体晶粒度显示的技术难题。
    附图说明
    图1为采用本发明方法的腐蚀晶粒度图。
    具体实施方式
    结合实施例对本发明作进一步说明:
    用料及设备:试验材料为直径为38 mm40Cr15Mo2VN含氮不锈轴承钢棒料,采用真空感应熔炼+真空自耗重熔冶炼,其化学成分见表1。试验设备包括热处理炉和金相图像分析仪等。热处理炉有真空淬火炉,回火炉,型号分别为ZC2-65,130174油炉;金相分析仪型号为GX51 OLYMPUS。
    表1 含氮不锈轴承钢化学成分
    CCrMoVNPS0.4215.501.800.300.20<0.020<0.005
    本发明所述的40Cr15Mo2VN含氮不锈轴承钢原始奥氏体晶界显示方法工艺流程为:取样→淬火→回火→制样→腐蚀。加工设备包括:真空淬火炉,回火炉,型号分别为ZC2-65,130174油炉;金相分析仪型号为GX51 OLYMPUS。具体为:
    一、取样
    加工Ф38mm×10mm试样15个。
    二、淬火、冷处理、回火
    首先用ZC2—65真空炉对40Cr15Mo2VN工件进行预热,在650±10℃和850±10℃各进行一次预热,温度升至650℃后保温25~35min,然后继续升温至850℃后在保温20~45min,保温结束后快速升温至淬火温度;淬火温度:1060±10℃,保温50~60min;淬火保温结束后由料车将工件从真空炉加热室送到油淬室进行淬火,淬火介质:快速淬火油。淬火后将工件取出,采用空冷或流动水冷至室温,然后将工件放入常规冷冻机(型号:D-0.8)随炉降温至-55℃,保温20min,进行预冷处理。随后将工件取出立即放入自制的不锈钢箱子内(箱子尺寸:650mm×550mm×500mm),将液氮倒入箱内,直至液氮浸没工件,由于液氮易挥发,应随时保持液氮面高于工件,保温120min。经过深冷处理的工件在回火油炉(型号:130174)中进行回火,回火油炉采用的是常规的回火油炉,控温精度为±1℃?;鼗鹞露任?60±5℃,4h,二次,在第一次回火后进行第二次冷处理(-196±5℃,120min),将第一次回火的工件取出,冷至室温,放入不锈钢箱子内,倒入液氮,使液氮面高于工件,保温120min,目的是获得较稳定的马氏体,并使残余奥氏体进一步转变和稳定化,以达到稳定尺寸。第二次冷处理后进行第二次回火,回火温度:160±5℃,4h,工艺曲线见图1。
    三、试样的制备:
    试样在淬回火状态下按照常规方法进行粗磨、细磨、抛光、清洗、吹干。
    四、试样的腐蚀:
    包括腐蚀剂的组分及配比,腐蚀剂的配置和金相腐蚀三个步骤,具体步骤如下:
    a)、腐蚀剂的组分及配比:
    高锰酸钾:2g,硫酸(浓度为98%):4ml,蒸馏水96ml;
    b)、腐蚀剂的配置:
    (?。┰?6毫升的蒸馏水中加入4毫升硫酸,并用玻璃棒不断搅拌;
    (ⅱ)在硫酸溶液中加入2克高锰酸钾,并用玻璃棒不断搅拌;
    (ⅲ)配好腐蚀液加热到60℃~70℃;
    c)、金相腐蚀:
    (?。┦匝诖慊鼗鹱刺掳凑粘9娣椒ń写帜?、细磨、抛光、清洗、吹干;
    (ⅱ)将磨制好的晶粒度试样磨面向上置于加热到60℃~70℃的腐蚀液中;热腐蚀10mim~15min,热腐蚀过程中试样磨面出现锈蚀,用竹夹迅速拿出试样,用棉花擦去锈蚀后再进行浸蚀;
    (ⅲ)将腐蚀过的试样用流动水冲洗,并用95%的酒精清洗吹干。
    试样晶界清晰完整,达到人工和金相分析软件的评级要求。
    晶粒度的测定,可根据实际情况选择采用图片对比法、网格法、截距法及定量金相等方法按照相关标准进行评定。
    对比试验:
    (一)、饱和苦味酸酒精溶液腐蚀:
    (1)腐蚀剂成分:饱和苦味酸酒精溶液:100ml。
    (2)腐蚀方法
    室温下,将磨制好的晶粒度试样(磨面向上)置于已配好的腐蚀液中,腐蚀时间分别为5min,10min,20min,30min,35min。取出试样用清水冲洗后,再放入酒精中,在热风下用棉花擦净试样面。五个试样经显微镜观察,均无晶界显现。将腐蚀液加热到30℃~70℃,放入已磨制好的晶粒度试样,热腐蚀5mim~15min,试样经显微镜观察,晶界仍然不显示。
    (3)试验分析
    延长腐蚀时间和改变腐蚀液温度均不能显示晶界,试样磨面干净光亮,未见腐蚀痕迹。
    (二)、氢氟酸硝酸溶液腐蚀:
    (1)腐蚀剂成分
    氢氟酸:4ml,硝酸:4ml,蒸馏水:92ml。
    (2)腐蚀方法
    室温下,将磨制好的晶粒度试样(磨面向上)置于已配好的腐蚀液中,腐蚀时间分别为5min,10min,20min,30min,35min。取出试样用清水冲洗后,再放入酒精中,在热风下用棉花擦净试样面。试样腐蚀到10min时经显微镜观察,晶界开始隐约出现,到20分钟时晶界局部清晰显示,但还是达不到晶粒度评级要求。再延长腐蚀时间或加热腐蚀,试样晶界均不再变化。
    (3)试验分析
    本腐蚀剂为马氏体不锈钢常用晶粒度腐蚀剂之一,为了达到显示晶界的最佳效果,本试验改变其化学成分配比、腐蚀时间和腐蚀液温度,试样只能局部显示晶界,且达不到人工和金相软件晶粒度评级要求。

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