[發明專利]一種軸承鋼顯微孔隙檢測方法

在審

• 申請號: 202110390177.7
• 申請日: 2021-04-12
• 公開（公告）號: CN113109371A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 董鳳奎;劉年富;楊雄強;王銀國;廖美華;何健楠;趙賀楠;楊偉光;丘先堂;李華強
• 申請（專利權）人: 寶武杰富意特殊鋼有限公司
• 主分類號: G01N23/04
• 分類號: G01N23/04;G01N23/20
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 彭月

一種軸承鋼顯微孔隙檢測方法，包括以下步驟：S1、取樣：沿鋼材軋制方向截取試樣；S2、刻槽：在試樣橫截面中心線上開一個貫穿試樣整個橫截面的V型槽；S3、熱處理：對試樣進行淬火、回火處理；S4、打斷：沿試樣刻槽處，將試樣打斷；S5、檢測：將打斷后的試樣放入掃描電鏡中，對斷口形貌進行觀察，檢測顯微孔隙，通過觀察斷口上存在是否存在光滑的自由結晶面區域以判斷是否存在顯微孔隙。該方法可有效避免由于金相試樣制備造成的顯微孔隙假象，提高顯微孔隙檢測的準確性。

技術領域

本申請涉及鋼材檢測領域，具體而言，涉及一種軸承鋼顯微孔隙檢測方法。

背景技術

軸承鋼是用來制造滾珠、滾柱和軸承套圈的鋼，要求具備高而均勻的硬度和耐磨性，以及高的彈性極限。因此，軸承鋼的生產對鋼材質量要求非常高。顯微孔隙是軸承鋼的一種內部缺陷，它破壞了軸承鋼基體的連續性與致密性，是軸承鋼的重要檢測項目之一。

當前檢測顯微孔隙的方法為金相法，即在鋼材上取縱向樣，經磨制拋光后，使用光學顯微鏡對拋光面進行觀察，用以確定鋼材中是否存在顯微孔隙。如現有技術：CN105699341A公開了一種金屬材料中孔隙的測量方法，其包括了對樣品表面進行打磨、制備金相試樣，然后采用金相顯微鏡進行觀察。顯微孔隙在光學顯微鏡表現為呈網絡狀及散點狀分布的不規則的圓形、三角形及多角形孔洞，然而，由于受金相試樣制備的影響，試樣上往往存在一些制樣缺陷，其在光學顯微鏡下的表現形式與孔洞較為相似，容易被誤判成顯微孔隙，影響檢測結果的準確性。

因此，為了解決現有技術的問題，急需發明一種能夠準確的檢測軸承鋼顯微孔隙的方法。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本申請目的在于提供一種軸承鋼顯微孔隙的檢測方法，通過該方法，可以避免由于金相試樣制備造成的顯微孔隙假象，從而獲得準確可靠的顯微孔隙檢測結果。

本申請示例提供了一種軸承鋼顯微孔隙的檢測方法，包括以下步驟：

S1、取樣：沿鋼材軋制方向截取試樣；

S2、刻槽：在試樣橫截面中心線上開一個貫穿試樣整個橫截面的V型槽；

S3、熱處理：對試樣進行淬火、回火處理；

S4、打斷：沿試樣刻槽處，將試樣打斷；

S5、檢測：將打斷后的試樣放入掃描電鏡中，對斷口形貌進行觀察，檢測顯微孔隙，其中顯微孔隙的判斷依據是：斷口上存在光滑的自由結晶面區域，所述自由結晶面區域為掃描電鏡下呈弧形上下起伏，無尖角狀突變起伏的斷口區域。

上述方法中，通過采用將軸承鋼熱處理、打斷、觀察斷口形貌的方式檢測顯微孔隙，可有效避免因金相試樣制備造成的顯微孔隙假象；其中，當鋼材打斷時，斷口上無顯微孔隙的區域在外力作用下將發生韌性或脆性開裂，形成韌窩、解理、準解理、沿晶等微觀斷裂形貌，而顯微孔隙是鋼材內部的孔洞類缺陷，由于其內表面是孔洞，在打斷過程中并不受力，仍保留其孔洞自由光滑的原始形貌，該孔洞區域在掃描電鏡下觀察，會呈現弧形上下起伏，無尖角狀突變起伏的自由結晶面。由此，通過將試樣打斷，然后觀察斷口的微觀形貌，如若斷口上存在光滑的自由結晶面的區域即可判斷其為顯微孔隙所在區域，運用該方法，可準確可靠的獲得顯微孔隙結果。

在一種可能的實施方案中，步驟S1中，所截取試樣的厚度為15-20mm；通過使用鋸切、線切割等方式沿鋼材軋制方向截取。

具體地，所截取試樣的厚度為15mm、16mm、17mm、18mm、19mm或20mm等。

在上述實現過程中，若試樣的厚度小于15mm，則會導致檢測面積不夠，無法保證顯微孔隙出現的機率，影響檢測結果的準確性；若厚度大于20mm，后續熱處理時，無法保證試樣淬火時淬透，影響試樣打斷效果，進而影響孔隙觀察效果。