一种用洛氏、里氏硬度对比法检测钢的残余奥氏体量及回火不足的方法，该方法采用洛氏硬度计和里氏硬度计检测热处理工艺回火后工件的洛氏硬度值和里氏硬度值，两种硬度计硬度结果差异越大，工件内残余奥氏体的量越多；两种硬度计硬度结果越接近，工件内残余奥氏体的量越少。利用该方法判定工件回火不足标准为：若洛氏硬度值和里氏硬度值差异大于等于３ＨＲＣ时，判定工件回火不足；若洛氏硬度值和里氏硬度值差异小于３ＨＲＣ时，判定工件回火组织合格。本发明专利技术所述方法具有快捷、简单、方便的特点，能对生产过程中的每一个工件进行现场检测，且准确率高，无污染。该方法不仅适用于淬火回火状态的Ｃｒ１２ＭｏＶ钢回火不足的检验，还适合于有二次硬化现象的高合金钢回火不足的检验。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钢的热处理质量检测，尤其涉及一种。
技术介绍
以往在对Cr12MoV回火不足的检验都要通过做金相组织分析才能确定。在大量的模具热处理生产检验中，验收模具热处理后的质量指标为硬度、外观、变形、回火后金相组织。前三项都比较直观，容易检验。对于金相组织的检验，需要从模具镶块上取样，取样时会对工件产生加工应力，影响模具使用性能。生产中不可能做到对每一工件做金相组织检验。因金相检验手段比较麻烦，需要从工件上取样、制样、腐蚀、分析花费很多时间和精力。所以对回火是否充分，检验中只能靠工艺来保证，在工艺或操作者执行不合理的情况下，回火不足会漏检。而判定工件热处理合格主要取决于组织和硬度两个指标。洛氏硬度计只能测量硬度指标，有时即使不回火或回火不充分工件在洛氏硬度计上检测硬度也是合格的。对回火不足会漏检。Cr12MoV的回火不足会在工件金相组织基体上有部分区域出现白色，或有奥氏体晶界未完全消失，这是马氏体溶解不充分，且有部分残余奥氏体没有转变的结果。在热处理生产检验中不允许金相组织中保留有明显奥氏体晶界，对于残余奥氏体量应控制在越少越好。回火不充分危害是很大的。它会造成工件在磨削、线切割时开裂；在使用过程中崩裂。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述
技术介绍
存在的不足，提出一种快捷、方便的，使其能对生产过程中的每一个工件进行现场检测，且准确率高，无污染。 为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案一种用洛氏、里氏硬度对比法检测钢的残余奥氏体量的方法，该方法采用洛氏硬度计和里氏硬度计检测热处理工艺回火后工件的洛氏硬度值和里氏硬度值，两种硬度计硬度结果差异越大，工件内残余奥氏体的量越多；两种硬度计硬度结果越接近，工件内残余奥氏体的量越少。 利用该方法判定工件回火不足标准为若洛氏硬度值和里氏硬度值差异大于等于3HRC时，判定工件回火不足；若洛氏硬度值和里氏硬度值差异小于3HRC时，判定工件回火组织合格。 判定上述工件回火不足的最准确标准为若检测的洛氏硬度值和里氏硬度值差异大于等于5HRC时，判定工件回火不足。 上述方法特别适合于淬火回火状态的高合金钢回火状态的判定。 上述方法最适合于淬火回火状态的Cr12MoV钢。 本专利技术所述的方法是依据被检测工件内残余奥氏体量转变来检测工件回火不足现象。用洛氏硬度计和里氏硬度计检测结果差异是因为残余奥氏体量多引起的，并非偶然现象，以下分别从三个方面来进一步证明。 1、针对生产中入炉前的模具镶块测量长度方向尺寸，淬火后每次回火后测量镶块长度方向尺寸，并用洛氏硬度计和里氏硬度计测量镶块硬度值，其结果如下热处理生产抽检情况零件号2020、2016、2023和2011，见图1至图4。 数量29件 材料Cr12MoV表1回火后尺寸变化表表2回火后洛氏、里氏硬度值变化表(HRC、HRCLD)以上结果显示镶块采用二次硬化温度淬火后，镶块组织中有大量的残余奥氏体，从理论讲，微观上每次回火伴随着残余奥氏体的转变，同时残余奥氏体的量在不断减少，这是需要用金相检测才能观察到的。另外，钢中各种组织都有不同的比体积，奥氏体的比体积最小，在回火过程中，如果有大量残余奥氏体，这也是造成高合金钢Cr12MoV模具淬火回火后体积发生缩小的主要原因。钢的各种组织的比体积按这种顺序递减马氏体-回火索氏体-珠光体-奥氏体。淬火前模具镶块组织为调质状态，组织为回火索氏体，按这个递减顺序，残余奥氏体的量多的情况下模具的长度方向也会缩小，所以通过回火，从宏观上讲，残余奥氏体的转变会引起体积的膨胀，那么在模具镶块长度方向尺寸会涨大。以上结果显示也证明了这一点。同时也显示了两种硬度计的差异的变化。在这种情况下也做了大量的测量比较，基本上是这种规律。 2、在生产中做随炉试样分析，试样尺寸和模具镶块工件保持一致。试样在1070℃淬火后不回火，目的是试样保存大量的残余奥氏体状态，在这种状态下测量试样两种硬度计硬度结果，在淬火试样中间取样并将其分成四份，先做一件淬火状态金相组织分析，其余三件样品随同大试样1进行第一次回火、第二次回火、第三次回火，回火温度520℃。每次回火取出一件小样做金相分析，同时测量大试样的两种硬度计硬度结果。另一件大试样2用480℃回火。其结果如下表3回火后洛氏、里氏硬度值变化表(HRC、HRCLD)上述试样在不同热处理状态下的金相分析结果见图5、图6图5是试样在淬火状态下500X金相照片。组织为淬火马氏体+碳化物+残余奥氏体图6是试样在回火状态下500X金相照片。组织为回火马氏体+碳化物+残余奥氏体Cr12MoV钢淬火组织应为淬火马氏体、碳化物及残余奥氏体，由于马氏体很细，在显微镜下看不到马氏体针叶，仅可观察到明显的奥氏体晶界，基体呈白色。 图7是试样在第二次回火状态下500X金相照片。组织为回火马氏体+碳化物+残余奥氏体图8是试样在第三次回火状态下500X金相照片。组织为回火马氏体+碳化物+残余奥氏体理论上Cr12MoV在1070℃淬火后残余奥氏体量大约为30％左右，经第二次回火，没有彻底转变的残余奥氏体继续发生新的转变，又产生新的内应力。从以上四张图片反映出残余奥氏体经三次回火后，残余奥氏体量逐渐减少。 上述试样在480℃三次回火后金相组织和520℃补充回火一次的金相组织比较图9是试样在480℃三次回火状态下500X金相照片。组织为回火马氏体+碳化物+残余奥氏体组织图10是试样在520℃补充回火一次状态下500X金相照片。组织为回火马氏体+碳化物+残余奥氏体从图9和图10看出采用480℃三次回火后奥氏体晶界很明显，残余奥氏体的量较多。经520补充回火一次后奥氏体晶界已明显减少，残余奥氏体的量也减少。 以上结果显示在残余奥氏体的量多时，两种硬度计硬度结果差异是很大的，随着回火的充分，残余奥氏体的量依次减少，两种硬度计硬度结果越接近。 C、在模具材料Cr12MoV一次硬化980℃-1020℃淬火，200℃回火的热处理生产检测中发现，工件用洛氏硬度计检测硬度总是在技术要求58-62HRC下限，有时在55-57HRC左右。用里氏硬度计测硬度发现更低，低点值50HRCLD左右，偶尔有高点值和洛氏硬度计值重合。此种差异主要有两种情况。1、里氏硬度计的硬度值低于洛氏硬度计硬度值没有重合点；2、里氏硬度计的硬度值高点和洛氏硬度计硬度值重合，但低点值很低，且高点值和低点值之间波动很大。经过以上对二次硬化工件的检验比较，推断此种情况可能是残余奥氏体存在造成的结果。通过金相取样分析也证实了这一点。在200℃回火的工件，回火只是消除淬火应力，保持高硬度及高耐磨性，其尺寸与淬火状态几乎无差别；淬火后所保留的残余奥氏体基本上发生不了多大变化，如果洛氏硬度计和里氏硬度计的硬度示值出现差异，这说明残余奥氏体量多了。可通过提高回火温度到520℃使残余奥氏体转变为马氏体，洛氏硬度计和里氏硬度计的硬度示值就比较接近趋于一致。 下图为上述模具镶块1000℃淬火200℃回火、520℃回火的金相组织。 图11是模具镶块在200℃回火状态下500X金相照片。组织为淬火马氏体+碳化物+残余奥氏体图12是模具镶块在520℃回火状态下500X金相照片。组织为回火马氏体+碳化物+残余奥氏体模具镶块经200℃两次回火本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用洛氏、里氏硬度对比法检测钢的残余奥氏体量的方法，该方法采用洛氏硬度计和里氏硬度计检测热处理工艺回火后工件的洛氏硬度值和里氏硬度值，两种硬度计硬度结果差异越大，工件内残余奥氏体的量越多；两种硬度计硬度结果越接近，工件内残余奥氏体的量越少。
【技术特征摘要】
1.一种用洛氏、里氏硬度对比法检测钢的残余奥氏体量的方法，该方法采用洛氏硬度计和里氏硬度计检测热处理工艺回火后工件的洛氏硬度值和里氏硬度值，两种硬度计硬度结果差异越大，工件内残余奥氏体的量越多；两种硬度计硬度结果越接近，工件内残余奥氏体的量越少。2.一种用洛氏、里氏硬度对比法检测钢回火不足的方法，该方法采用洛氏硬度计和里氏硬度计检测热处理工艺回火后工件的洛氏硬度值和里氏硬度值，判定标准为若洛氏硬度值和里氏硬度值差异大于等于3HRC时，判定工件回火不足；若洛氏硬...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐锐丽，甘中明，李本言，张安民，林平，尹涛，刘凯，张显超，
申请(专利权)人：东风汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]
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