一种17CrNiMo6渗碳过程中渗碳层的检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及渗碳检测技术领域，尤其涉及到一种17CrNiMo6渗碳过程中渗碳层的检测方法。
【背景技术】
[0002]17CrNiMo6 (DIN)在机械制造业上有着广阔的前景，但由于它的化学成分比较复杂:C，0.14-0.19 ;Si，0.17-0.37 ;Μη，0.40-0.60 ；Ρ ( 0.035 ；S ( 0.035 ；Crl.50-1.80 ;Ni，1.40-1.70 ;Mo，0.25-0.35 ;因此在渗碳过程中金相组织获取非常困难，具体的解决方法在各种资料中没有详细记载，这种状况严重制约了渗碳生产与实际操作。因此如何快速获得平衡态的退火珠光体组织，保证能够快速准确的获得渗碳件的表面碳浓度及渗层深度是一个大难题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足之处而提供一种工艺简单、实用的17CrNiMo6渗碳过程中渗碳层的检测方法。
[0004]本发明是通过如下方式实现的:
[0005]一种17CrNiMo6渗碳过程中渗碳层的检测方法，其特征在于:具体如下:将渗碳中的17CrNiMo6试验棒取出，置在720°C _800°C的马弗炉退火30-60分钟，然后马弗炉内温度降至650°C _720°C，等温20-40分钟，等温后取出17CrNiMo6试验棒冷却10-20分钟，冷却后将17CrNiMo6试验棒进行截面切割，切割处先用金相砂纸打磨后抛光，再用酒精溶液侵蚀，侵蚀后在显微镜下测17CrNiMo6试验棒的表面渗碳层及表面碳浓度。
[0006]本发明的有益效果在于:17CrNiMo6渗碳试棒，在保温等温后缓冷，能够很快的获得清晰的退火态素质，并能准确的测定试棒的表面碳浓度及渗碳层深度。
【附图说明】
[0007]图1本发明实施例1中的的17CrNiMo6试棒宏观形貌示意图；
[0008]图2本发明实施例1中的Φ 20mm的17CrNiMo6试棒表层过共析区示意图；
[0009]图3本发明实施例1中的Φ 20mm的17CrNiMo6试棒过渡层组织示意图；
[0010]图4本发明实施例1中的Φ 20mm的17CrNiMo6试棒心部组织示意图；
[0011]图5本发明实施例2中的的17CrNiMo6试棒宏观形貌示意图；
[0012]图6本发明实施例2中的Φ20πιπι的17CrNiMo6表面组织示意图；
[0013]图7本发明实施例2中的Φ 20mm的17CrNiMo6试棒10x显微镜下看过渡区示意图；
[0014]图8本发明实施例2中的Φ 20mm的17CrNiMo6试棒心部组织示意图；
[0015]图9本发明实施例3中的Φ 20mm的17CrNiMo6试棒宏观形貌示意图；
[0016]图10本发明实施例3中的Φ 20mm的17CrNiMo6表层显微组织示意图；
[0017]图11本发明实施例3中的Φ 20mm的17CrNiMo6试棒过渡层组织示意图；
[0018]图12本发明实施例3中的的17CrNiMo6试棒心部组织示意图。
【具体实施方式】
[0019]现结合附图，详述本发明【具体实施方式】:
[0020]一种17CrNiMo6渗碳过程中渗碳层的检测方法，具体如下:将渗碳中的17CrNiMo6试验棒取出，置在720 V -800 0C的马弗炉退火30-60分钟，然后马弗炉内温度降至6500C _720°C，等温20-40分钟，等温后取出17CrNiMo6试验棒冷却10-20分钟，冷却后将17CrNiMo6试验棒进行截面切割，切割处先用金相砂纸打磨后抛光，再用酒精溶液侵蚀，侵蚀后在显微镜下测17CrNiMo6试验棒的表面渗碳层及表面碳浓度。
[0021]实施例1
[0022]取Φ20πιπι的17CrNiMo6试棒随炉强渗60小时后取出，放入720°C电炉内，随炉降温至650°C等温30分钟而后闭电炉冷，冷至低于400°C后打开炉盖，10分钟后切割，用100#金相砂纸打磨后抛光，再用4% -HN03酒精溶液侵蚀；在10x显微镜下测的试棒渗层
3.6mm，在650x显微镜下测的试棒表面碳浓度1.05%，其显微组织如下所述:
[0023]如图1所示，为宏观形貌
[0024]外层深灰色的环为过共析渗碳层，中间一道很细的黑环加两侧为过渡层，中间灰色基体上分布着很多亮点的区域为心部组织。
[0025]如图2所示，为表层过共析区
[0026]白色网状为碳化物，沿原奥氏体晶界析出；灰色的基体为珠光体。
[0027]如图3所示，为过渡层组织
[0028]左侧(靠近边缘为左，靠近心部为右)灰色的区域为共析珠光体，右侧在灰色珠光体基体上分布着白色细长的铁素体，铁素体由左至右逐渐增多并连接成网。
[0029]如图4所示，为心部组织
[0030]多量白色大块状的为铁素体，在白色块之间分布少量灰色的组织为珠光体。
[0031]结果分析:由于有650°C等温，过共析区过饱和的碳将从过冷奥氏体里析出，亚共析区及心部将会有先共析铁素体析出在随后的等温过程中也将随之长大，同时过冷奥氏体随碳含量的降低及升高其稳定性将减小，并在650°C保温及随后缓慢的降温过程中转变为平衡态的珠光体。
[0032]实施例2
[0033]取Φ20πιπι的17CrNiMo6试棒随炉强渗65小时后取出，放入720°C的电炉内保温30分钟后闭电封炉，冷至600°C后打开炉盖取出后切割，用1000#金相砂纸打磨后抛光，再用4% -HN03酒精溶液侵蚀。在10x显微镜下测得试棒渗层深3.2mm在650x显微镜下测得试棒表面碳浓度为0.85%。其显微组织如下所述:
[0034]如图5所示，为宏观形貌
[0035]总体上看有四个区，灰白色环加两侧为过渡区，最外侧的深灰色环为过共析区，中间的为心部组织。
[0036]如图6所示，为表面组织
[0037]在灰色的基体上有很细的网状碳化物沿原奥氏体经解分布。
[0038]如图7所示，为10x显微镜下看过渡区
[0039]左侧(靠近边缘为左靠近心部为右)为深灰色组织，右侧为白亮色组织且没有完全退火状态的铁素体加少量的珠光体的形貌；灰色组织为托氏体+羽毛状的上贝氏体，白色组织为下贝+粒贝+残余奥氏体，所以有图5中的灰白色光环。
[0040]如图8所示，为心部组织
[0041]灰色粒状贝氏体的基体上分布少量白色大块状铁素体，故有图5所示:灰白色的心部有很多小亮点。
[0042]结果分析:没有等温只有缓慢冷却到600°C的缓冷过程。时间短，故碳及先共析铁素体没有来得及充分析出；同时出炉温度高，没有来得及转变的过冷奥氏体将在随后的快速冷却中得到如上所述的非平衡组织。
[0043]实施例3
[0044]取Φ20πιπι的17CrNiMo6试棒随炉强渗70小时后取出，放入720°C的电炉内保温30分钟后打开炉盖，10分钟后取出切割，用1000#金相砂纸打磨后抛光，再用4% -HN03酒精溶液侵蚀。在10x显微镜下看不清估测渗层为3.0mm,在650x显微镜下测得试棒表面碳浓度0.75%。其显微组织如下所述:
[0045]如图9所示，为宏观形貌
[0046]各个区模糊不清。
[0047]如图10所示，为表层显微组织
[0048]其组织为珠光体+贝氏体+残余奥氏体，深层中的碳没有析出，看不到有沿晶界分布的网状碳化物，其组织为非平衡组织。
[0049]如图11所示，为过渡层组织
[0050]其显微组织为贝氏体+少量马氏体+残余奥氏体。
[0051]如图12所示，为心部组织
[0052]其显微组织为在粒状贝氏体的基体上分布着少量的铁素体。
[0053]结果分析:由于保温温度较高，过冷奥氏体在过共析区有很微量的碳化物析出，不足以迀至到晶界形成网状的碳化物；过冷奥氏体部分将转变为珠光体，大部分分解转变为上述非平衡组织。共析区，过冷奥氏体能过冷到很低温度都不会发生组织转变，故出炉后随温度降低转变成少量的马氏体+贝氏体+残余奥氏体。在亚共析区及心部，由于等温温度较高、时间较短，故出炉冷却后，只有少量先共析铁素体析出且很小，与原始平衡态相差很大。
[0054]综上实验可得结论:17CrNiMo6渗碳试棒，在720 °C保温后降至650°C等温30分钟随后缓冷，能够很快的获得清晰的退火态素质，并能准确的测定试棒的表面碳浓度及渗碳层?米度。
【主权项】
1.一种17CrNiMo6渗碳过程中渗碳层的检测方法，其特征在于:具体如下:将渗碳中的17CrNiMo6试验棒取出，置在720°C _800°C的马弗炉退火30-60分钟，然后马弗炉内温度降至650°C _720°C，等温20-40分钟，等温后取出17CrNiMo6试验棒冷却10-20分钟，冷却后将17CrNiMo6试验棒进行截面切割，切割处先用金相砂纸打磨后抛光，再用酒精溶液侵蚀，侵蚀后在显微镜下测17CrNiMo6试验棒的表面渗碳层及表面碳浓度。
【专利摘要】本发明公开了一种17CrNiMo6渗碳过程中渗碳层的检测方法，具体如下：将渗碳中的17CrNiMo6试验棒取出，置在720℃-800℃的马弗炉退火30-60分钟，然后马弗炉内温度降至650℃-720℃，等温20-40分钟，等温后取出17CrNiMo6试验棒冷却10-20分钟，冷却后将17CrNiMo6试验棒进行截面切割，切割处先用金相砂纸打磨后抛光，再用酒精溶液侵蚀，侵蚀后在显微镜下测17CrNiMo6试验棒的表面渗碳层及表面碳浓度。本发明方法简单、能及时快速检测出17CrNiMo6在渗碳过程中的不同渗碳时间的渗碳层的多少，以便及时了解17CrNiMo6的渗碳时间及过程。
【IPC分类】G01N25-00, G01N25-02
【公开号】CN104614394
【申请号】CN201510017531
【发明人】林学华, 李勇, 曹怀富
【申请人】福建乾达重型机械有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年1月14日