一种轴承钢魏氏组织断口标样制备方法技术

一种轴承钢魏氏组织断口标样制备方法，涉及钢材制样领域。该制备方法包括以下步骤：保持在不低于1000℃的温度下对轴承钢进行渗碳处理，随后缓冷；其中，渗碳处理前轴承钢中含有的碳的质量百分数为0.75％以上。上述制备方法操作简单可控，通过对含碳量在0.75％以上的轴承钢进行高温渗碳并缓冷的操作，有效形成魏氏组织，将获得魏氏组织的轴承钢的中部打断，即可获得轴承钢魏氏组织断口标样。可获得轴承钢魏氏组织断口标样。可获得轴承钢魏氏组织断口标样。

【技术实现步骤摘要】
一种轴承钢魏氏组织断口标样制备方法


[0001]本申请涉及钢材制样领域，具体而言，涉及一种轴承钢魏氏组织断口标样制备方法。

技术介绍

[0002]在亚共析或过共析钢中，由高温以适当的速度冷却时，先共析铁素体或渗碳体从奥氏体晶界上沿着奥氏体的一定晶面向晶内生长，呈针状析出，在铁素体或渗碳体针之间的剩余奥氏体最后转变为珠光体，形成魏氏组织。
[0003]轴承钢为过共析钢，若轴承钢中出现魏氏组织将严重影响其力学性能，使钢材变脆，容易开裂，因此正确识别轴承钢失效样断口中是否存在魏氏组织断口尤为重要。然而当前很难找到轴承钢魏氏组织断口标样，而日常生产中也很难找到存在魏氏组织的轴承钢，不便于了解轴承钢魏氏组织断口的实际形貌，急需找到一种轴承钢魏氏组织断口标样的制备方法，以便能较简单的获得魏氏组织断口。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的在于提供一种轴承钢魏氏组织断口标样制备方法，其操作简单，且能够获得轴承钢魏氏组织断口标样。
[0005]本申请实施例提供一种轴承钢魏氏组织断口标样制备方法，其包括以下步骤：
[0006]保持在不低于1000℃的温度下对轴承钢进行渗碳处理，随后缓冷；
[0007]其中，渗碳处理前轴承钢中含有的碳的质量百分数为0.75％以上。
[0008]上述制备方法操作简单可控，通过对渗碳处理前，含碳量在0.75％以上的轴承钢进行高温渗碳并缓冷的操作，有效形成魏氏组织，将获得魏氏组织的轴承钢的中部打断，即可获得轴承钢魏氏组织断口标样。其中，轴承钢含碳量低于0.75％，无法通过本申请的方式获得魏氏组织。
[0009]在一种可能的实施方案中，在1000-1200℃的温度下对轴承钢进行渗碳处理。
[0010]在上述实现过程中，通过上限温度的限定，防止温度过高引起钢材过烧。
[0011]可选地，保持在不低于1050℃的温度下对轴承钢进行渗碳处理。
[0012]在上述实现过程中，渗碳温度为1000-1050℃的区间时，虽然均可得到魏氏组织，但产生的魏氏组织较少，断口上较难找到沿魏氏组织断裂的区域，不利于观察并作为魏氏组织断口标样。而实际操作中发现1050℃及以上温度渗碳后缓冷的试样打断后能够获得明显的魏氏组织断口，便于识别。
[0013]在一种可能的实施方案中，渗碳处理的时间不少于30min。
[0014]在上述实现过程中，由于渗碳时间过短，无法保证渗碳效果，导致后续不能产生魏氏组织，因此采用渗碳处理的时间不少于30min，同时时间越长，渗碳效果越佳。
[0015]可选地，渗碳处理的时间为30-180min，例如渗碳处理的时间为30min、45min、60min、90min、120min、150min或180min等。
[0016]在一种可能的实施方案中，缓冷采用空冷或炉冷中的至少一种。
[0017]在上述实现过程中，利用空冷和/或炉冷的方式有效缓冷渗碳处理后的轴承钢，以便于获得魏氏组织。
[0018]在一种可能的实施方案中，缓冷采用先炉冷至600℃，然后空冷。
[0019]在上述实现过程中，采用上述缓冷方式，一方面600℃时奥氏体已经完全转变为珠光体+网状、针状铁素体，此时将轴承钢取出进行空冷，可以缩短轴承钢热处理时间，降低能耗。
[0020]可选地，空冷的冷速为2-6℃/S。
[0021]具体地，空冷的冷速为2℃/S、3℃/S、4℃/S、5℃/S或6℃/S等，采用上述合适的冷速，有利于形成魏氏组织。
[0022]可选地，炉冷的冷速为0.05-0.2℃/S。
[0023]具体地，炉冷的冷速为0.05℃/S、0.06℃/S、0.07℃/S、0.09℃/S、0.1℃/S、0.13℃/S、0.15℃/S或0.2℃/S等，采用上述合适的冷速，有利于形成魏氏组织。
[0024]在一种可能的实施方案中，渗碳处理前，轴承钢中含有的碳的质量百分数为0.95-1.05％。
[0025]在上述实现过程中，渗碳处理前，碳的质量百分数为0.95-1.05％的轴承钢非常适用于本申请提供的轴承钢魏氏组织断口标样制备方法，获得的轴承钢魏氏组织断口标样中的魏氏组织明显且便于识别。
[0026]在一种可能的实施方案中，轴承钢为高碳铬轴承钢。
[0027]可选地，轴承钢为GCr15轴承钢或GCr15SiMn轴承钢。
[0028]在上述实现过程中，高碳铬轴承钢非常适用于本申请提供的轴承钢魏氏组织断口标样制备方法，获得的轴承钢魏氏组织断口标样中的魏氏组织明显且便于识别。
[0029]在一种可能的实施方案中，渗碳处理采用固体渗碳剂，可选地，固体渗碳剂的粒度为3-5mm。
[0030]其中，渗碳剂的粒径较大无法形成均匀稳定的渗碳氛围，不利于试样表面形成均匀的渗碳层，还可能导致渗碳层氧化严重。渗碳剂的粒径较小，完全隔绝了空气，空气不能进入渗碳剂颗粒内，阻碍活性碳原子的形成，影响渗碳效果，因此，本申请采用合适的粒径的固体渗碳剂，有利于渗碳处理步骤中，轴承钢的表面形成均匀的渗碳层，提高渗碳效果。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0032]图1为实施例1轴承钢魏氏组织断口标样的扫描电镜图；
[0033]图2为实施例2轴承钢魏氏组织断口标样的扫描电镜图；
[0034]图3为实施例3轴承钢魏氏组织断口标样的扫描电镜图；
[0035]图4为实施例4轴承钢魏氏组织断口标样的扫描电镜图；
[0036]图5为试验例方案1采用的GCr15轴承钢的金相显微镜照片；
[0037]图6为试验例方案2试样组织形貌的金相显微镜照片；
[0038]图7为试验例方案3试样组织形貌的金相显微镜照片；
[0039]图8为试验例方案4试样组织形貌的金相显微镜照片；
[0040]图9为试验例方案5试样组织形貌的金相显微镜照片；
[0041]图10为试验例方案6试样组织形貌的金相显微镜照片；
[0042]图11为试验例方案7试样组织形貌的金相显微镜照片；
[0043]图12为试验例方案8试样组织形貌的金相显微镜照片；
[0044]图13为试验例方案9试样组织形貌的金相显微镜照片；
[0045]图14为试验例方案10试样组织形貌的金相显微镜照片；
[0046]图15为试验例方案11试样组织形貌的金相显微镜照片；
[0047]图16为试验例方案12试样组织形貌的金相显微镜照片；
[0048]图17为试验例方案13试样组织形貌的金相显微镜照片；
[0049]图18为试验例方案14试样组织形貌的金相显微镜照片；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轴承钢魏氏组织断口标样制备方法，其特征在于，包括以下步骤：保持在不低于1000℃的温度下对轴承钢进行渗碳处理，随后缓冷；其中，渗碳处理前所述轴承钢中含有的碳的质量百分数为0.75％以上。2.根据权利要求1所述的轴承钢魏氏组织断口标样制备方法，其特征在于，保持在1000-1200℃的温度下对所述轴承钢进行渗碳处理；可选地，保持在不低于1050℃的温度下对所述轴承钢进行渗碳处理。3.根据权利要求1或2所述的轴承钢魏氏组织断口标样制备方法，其特征在于，所述渗碳处理的时间不少于30min。4.根据权利要求1所述的轴承钢魏氏组织断口标样制备方法，其特征在于，所述缓冷采用空冷或炉冷中的至少一种。5.根据权利要求4所述的轴承钢魏氏组织断口标样制备方法，其特征在于，所述缓冷采用先炉冷至...

【专利技术属性】
技术研发人员：董凤奎，黄铸铭，刘年富，王银国，钟芳华，胡昭锋，叶德新，雷中钰，王生虎，龙慧芝，
申请(专利权)人：宝钢特钢韶关有限公司，
类型：发明
国别省市：