[發明專利]一種顯示40Cr15Mo2VN軸承鋼原始奧氏體晶界的方法

無效

• 申請號: 201110080011.1
• 申請日: 2011-03-31
• 公開（公告）號: CN102221495A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 王明杰;于蕓;李昭昆;焦晶明;劉匯河;孫小東;陳小超;王明禮
• 申請（專利權）人: 洛陽LYC軸承有限公司
• 主分類號: G01N1/32
• 分類號: G01N1/32
• 代理公司: 洛陽明律專利代理事務所 41118
• 代理人: 智宏亮

技術領域

本發明屬于軸承金相檢測技術領域，主要涉及的是一種顯示40Cr15Mo2VN軸承鋼原始奧氏體晶界的方法。

背景技術

含氮不銹軸承鋼（40Cr15Mo2VN）是在傳統的高碳鉻不銹軸承鋼（9Cr18）中降低了碳含量并添加了氮元素，這樣可以避免產生共晶碳化物，另外，氮對馬氏體起強化作用，其韌性、耐腐蝕性及疲勞壽命均優于傳統的高碳鉻不銹軸承鋼。

奧氏體晶粒的大小稱奧氏體晶粒度，奧氏體晶粒的大小對含氮不銹鋼的組織和性能有很大影響，晶粒度粗大往往使鋼的機械性能特別是沖擊韌性、疲勞壽命和耐腐蝕性降低，細化晶粒可以提高鋼的屈服強度、疲勞強度，同時使鋼材具有較高的塑性和沖擊韌性，并降低鋼的脆性轉變溫度，因此，對含氮不銹軸承鋼原始奧氏體晶界顯示方法的研究有助于制定合理的熱處理工藝，從而更好地細化晶粒，以滿足組織和機械性能的要求。

含氮不銹軸承鋼是國內耐腐蝕性最好的軸承鋼，所以通過腐蝕劑顯示奧氏體晶界就顯得極為困難。

發明內容

本發明的目的由此產生，提出一種顯示40Cr15Mo2VN軸承鋼原始奧氏體晶界的方法。

本發明實現上述目的采取的技術方案是：

一種顯示40Cr15Mo2VN軸承鋼原始奧氏體晶界的方法，其工藝流程為：取樣→淬火→回火→制樣→腐蝕；

1）、取樣：

加工Ф38mm×10mm40Cr15Mo2VN含氮不銹軸承鋼棒；

2）、淬火、冷處理、回火：

首先用ZC₂—65真空爐對40Cr15Mo2VN工件進行預熱，在650±10℃和850±10℃各進行一次預熱，溫度升至650℃后保溫25～35min，然后繼續升溫至850℃后再保溫20～45min，保溫結束后快速升溫至淬火溫度；淬火溫度：1060±10℃，保溫50～60min；淬火保溫結束后由料車將工件從真空爐加熱室送到油淬室進行淬火，淬火介質：快速淬火油；淬火后將工件取出，進行預冷處理，即采用空冷或流動水冷至室溫，然后將工件放入冷凍機降溫至－55℃，保溫20min；隨后進行深冷處理，即取出預冷處理后恢復室溫的工件立即放入不銹鋼箱內，將液氮倒入箱內，直至液氮浸沒工件，溫度-196±5℃，保溫120min；然后將經過深冷處理的工件在回火油爐中進行回火，控溫精度為±1℃，回火溫度為160±5℃，4h；將第一次回火的工件取出，冷至室溫，進行第二次深冷處理，即將工件放入不銹鋼箱子內，倒入液氮，使液氮面高于工件，保溫120min；第二次冷處理后進行第二次回火，回火溫度：160±5℃，4h；

3）、試樣的制備：

試樣在淬回火狀態下按照常規方法進行粗磨、細磨、拋光、清洗、吹干；

4）、試樣的腐蝕：

包括腐蝕劑的組分及配比，腐蝕劑的配置和金相腐蝕三個步驟，具體步驟如下：

a）、腐蝕劑的組分及配比：

高錳酸鉀：2g，硫酸（濃度為98%）：4ml，蒸餾水96ml；

b）、腐蝕劑的配置：

（ⅰ）在96毫升的蒸餾水中加入4毫升硫酸，并用玻璃棒不斷攪拌；

（ⅱ）在硫酸溶液中加入2克高錳酸鉀，并用玻璃棒不斷攪拌；

（ⅲ）配好腐蝕液加熱到60℃～70℃；

c）、金相腐蝕：

（ⅰ）試樣在淬回火狀態下按照常規方法進行粗磨、細磨、拋光、清洗、吹干；

（ⅱ）將磨制好的晶粒度試樣磨面向上置于加熱到60℃～70℃的腐蝕液中；熱腐蝕10mim～15min，熱腐蝕過程中試樣磨面出現銹蝕，用竹夾迅速拿出試樣，用棉花擦去銹蝕后再進行浸蝕；

（ⅲ）將腐蝕過的試樣用流動水沖洗，并用95%的酒精清洗吹干；

晶粒度的測定，可根據實際情況選擇采用圖片對比法、網格法、截距法及定量金相等方法按照相關標準進行評定。

本發明提出的一種40Cr15Mo2VN軸承鋼原始奧氏體晶界顯示方法，有效解決了含氮不銹軸承淬回火后原始奧氏體晶粒度顯示的技術難題。

附圖說明

圖1為采用本發明方法的腐蝕晶粒度圖。

具體實施方式

結合實施例對本發明作進一步說明：

用料及設備：試驗材料為直徑為38?mm40Cr15Mo2VN含氮不銹軸承鋼棒料，采用真空感應熔煉+真空自耗重熔冶煉，其化學成分見表1。試驗設備包括熱處理爐和金相圖像分析儀等。熱處理爐有真空淬火爐，回火爐，型號分別為ZC2-65，130174油爐；金相分析儀型號為GX51?OLYMPUS。

表1?含氮不銹軸承鋼化學成分