GCr15轴承钢淬回火金相检验

 GCr15钢是铬轴承钢中最具有代表性的，其工件淬回火金相检验的依据是JB/T1255-2001《高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件》(以下简称为：标准)。

一、淬回火马氏体级别的鉴定

GCr15属于过共析钢，预先热处理是球化退火。GCrl5正常的淬火温度为：830～860℃，奥氏体中溶解有WC=0.5%～0.6%，以及WCr=0.8%(尚有7%～9%的未溶碳化物)。为了获得高硬度以及较好的强度、冲击韧度和使用寿命，通常采用160士5℃的低温回火。
       正常淬火后的金相组织应为隐晶马氏体，在其上分布着未溶解的碳化物，它能保证综合力学性能的要求。其光学显微组织通常由黑、白相问的两种马氏体区域所组成，在黑色马氏休区域中存在较多的碳化物颗粒，白色区域中比较少。

       具体检验时，首先应当利用光学显微镜在500倍的条件下检查制备好的金相样品的显微组织中是否出现明显的粗针状马氏体及明显残余奥氏体。这样做的原因是由于对于绝大多数轴承零件讲，淬、回火马氏体的最高合格级别是5级，即，马氏体基体中的任何区域中不允许出现粗针状马氏体，应当保证基体的黑、自区域均是属于隐晶马氏体的范畴。
如果没有粗针状马氏体，随后需再根据实际技术要求，其体判定淬回火马氏体中黑白区域的比例，以确定淬回火马氏体的级别。

二、金相检测的操作过程

1、试样的准备：

（1）试样应取自于零件上具有代表性的位置。

（2）试样应垂直于层切取。

（3）试样在切割过程中应避免过热防止组织结构因过热产生变化。

（4）试样尺寸一般不要过大，便于握持和磨削为宜。（圆形试样一般直径12~15毫米，方形试样一般取12~15毫米的立方体）

2、试样磨制：试样的磨制一般分为粗磨和细磨。

粗磨：用磨床去除切割过程留下的铁皮使表面变得平整，磨制过程中要用水冷却，注意保护试样的边缘不允许倒角。

细磨：消除粗磨留下的磨削痕迹得到光滑的表面，为抛光做准备，细磨完毕后应用水冲洗以备抛光。细磨应用金相砂纸由粗到细（01.、02、03、04）单向均匀推行磨制，不允许往复磨制。直到表面旧的磨痕去除干净新的磨痕均匀一致再更换更细的砂纸，并将砂纸的推动方向转动90度与上一道磨痕垂直推行磨制。磨制过程要及时清除试样上的铁屑和沙粒。

3. 抛光：

被观察面抛光要达到镜面标准。抛光常用的方法有机械抛光、电解抛光、化学抛光，其中机械抛光是最常用的方法。具体做法同透明件型腔面抛光。抛光后的试样被观察面应光亮无痕，依次用水、酒精冲洗污物最后用吹风机吹干。

4. 侵蚀：

抛光后的镜面是一个光亮的镜面若直接放在显微镜下观察只能看到一片亮光，除了能看到一些杂质和裂纹无法辨别各种组成物结构，因此也不能看到氮化层的分界线。必须通过适当的化学侵蚀之后才能使纤维组织结构显示出来。

常用的化学侵蚀剂是酸碱盐和酒精的水溶液，最常用的是4%硝酸乙醇溶液。侵蚀时应用棉花沾取侵蚀液擦拭被观察面,侵蚀完成后应迅速用水冲洗表面再用酒精冲洗水滴并吹干。侵蚀时间要适当，一般在镜面变暗时就可以了，侵蚀时间的长短和材料有关系。侵蚀不足可以再次侵蚀，但是一旦侵蚀过度必须重新经过细磨和抛光后再次侵蚀。

三、GCr15钢评级：

      1.根据黑区和白区的比例 马氏体的长度 残余奥氏体的量来对比标准比较。
      2.GCr15钢评级分1～8级；其中2～4级为合格，1级属加热不是很充分，组织没有出现其他非正常组织，硬度一般小于63HRC，晶粒比较细。5级马氏体的长度大于7um。7级中出现托氏体组织，属不完全淬火组织。
     3.在5级没有办法评定时可以在回火后评定，评定时为不见马氏体针为合格。
     4.7级中出现托氏体组织有两种原因：a.淬火时加热温度低；b.冷却时入油温度低都有可能出现；要具体分析；出现7级图片中组织时硬度一般在55HRC左右；
     5.该材料的零件淬火后，应注意零件表面质量的控制；在可控气氛淬火炉内cp%的控制是关键，增碳和脱碳都有可能在零件的表面形成托氏体组织；

以上是本人在工作中的一点体会紧供参考，不足之处请大家指教。