[發(fā)明專利]一種適用于水浸超聲波C掃描檢測(cè)的彈簧鋼類樣品制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111515122.0
• 申請(qǐng)日: 2021-12-13
• 公開（公告）號(hào): CN114323839A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱雷;袁長(zhǎng)波;吳明;侯世耀;王玉峰;姜超;楊尚堃;楊東歐;李永輝;趙換霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島特殊鋼鐵有限公司
• 主分類號(hào): G01N1/28
• 分類號(hào): G01N1/28;G01N29/04;C21D1/18;C21D6/00;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/18;C22C38/20;C22C38/24;C22C38/42;C22C38/46
• 代理公司: 青島致嘉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37236
• 代理人: 代培培

本發(fā)明公開一種適用于水浸超聲波C掃描檢測(cè)的彈簧鋼類樣品制備方法，包括如下步驟：步驟1)取樣；步驟2)樣品粗加工：將步驟1)取得的樣品進(jìn)行初步粗加工；步驟3)樣品熱處理：將步驟2)所取樣品毛坯進(jìn)行熱處理；步驟4)樣品精加工；步驟5)水浸超聲波C掃描檢測(cè)：將步驟4)精加工完成樣品進(jìn)行水浸超聲波C掃描檢測(cè)。本發(fā)明的一種適用于水浸超聲波C掃描檢測(cè)的彈簧鋼類樣品制備方法，實(shí)現(xiàn)了彈簧鋼的水浸超聲波C掃描檢測(cè)，該方法熱處理工藝簡(jiǎn)單，樣品加工難度低，能夠保證組織均勻一致，便于進(jìn)行水浸超聲波C掃描檢測(cè)，且不會(huì)影響C掃描結(jié)果；對(duì)彈簧鋼宏觀夾雜物的研究及最終產(chǎn)品純凈度的提升具有重要的意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水浸超聲波C掃描領(lǐng)域，特別涉及一種適用于水浸超聲波C掃描檢測(cè)的彈簧鋼類樣品制備方法。

背景技術(shù)

彈簧鋼作為極其重要的工業(yè)用鋼，主要用于制作汽車、鐵道車輛、拖拉機(jī)等結(jié)構(gòu)用板簧、安全閥彈簧、螺旋彈簧，也用于重型機(jī)械的減震器和承受高交變載荷工作下的大型卷制彈簧及儀器儀表彈簧等。彈簧在交變應(yīng)力下等較為嚴(yán)酷的條件下服役，研究和生產(chǎn)實(shí)踐均表明，彈簧鋼的純凈度越高，其性能越好，使用壽命越長(zhǎng)。國(guó)外商用車主機(jī)廠要求彈簧鋼每立方米內(nèi)尺寸為0.4-1.0mm的宏觀夾雜物數(shù)量不超過(guò)15個(gè)，因此，提高鋼水純凈度，并進(jìn)一步嚴(yán)格控制鋼中宏觀夾雜物的含量成為提高產(chǎn)品質(zhì)量的重點(diǎn)。

鋼中存在宏觀夾雜物時(shí)，容易引起零件應(yīng)力的局部集中，從而產(chǎn)生疲勞裂紋。目前宏觀夾雜物的檢驗(yàn)方法主要通過(guò)發(fā)藍(lán)斷口和塔形車削發(fā)紋檢驗(yàn)，但由于檢測(cè)體積有限，檢驗(yàn)結(jié)果具有隨機(jī)性和不確定性，無(wú)法客觀評(píng)價(jià)鋼中夾雜物的真實(shí)情況。近年來(lái)，隨著超聲技術(shù)的發(fā)展，超聲檢測(cè)的應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴(kuò)大，由于超聲波可實(shí)現(xiàn)一定體積材料的檢測(cè)，故超聲檢測(cè)方法能客觀地反映出夾雜物在材料中的數(shù)量和分布情況。

但目前，水浸超聲波C掃描檢測(cè)主要用于軸承鋼的檢測(cè)，其水浸超聲波C掃描樣品的熱處理工藝為等溫球化退火工藝。軸承鋼屬于過(guò)共析鋼，熱軋態(tài)組織主要為較粗的片狀珠光體，經(jīng)等溫球化退火后，可以細(xì)化組織，將組織中的滲碳體轉(zhuǎn)變?yōu)榍驙睿菇M織不會(huì)影響C掃描結(jié)果，滿足水浸超聲波C掃描檢測(cè)的要求。彈簧鋼屬于亞共析鋼，熱軋態(tài)組織主要表現(xiàn)為沿晶界析出的鐵素體和較小片層間距的珠光體，若采用等溫球化退火工藝，不能完全將組織中碳化物球化，組織中有部分碳化物還是原來(lái)的形態(tài)，組織將會(huì)影響C掃描結(jié)果，無(wú)法滿足水浸超聲波對(duì)組織均勻一致的要求。國(guó)內(nèi)關(guān)于水浸超聲波C掃描檢測(cè)在彈簧鋼純凈度的評(píng)估上尚未見系統(tǒng)的應(yīng)用，因此本發(fā)明對(duì)彈簧鋼宏觀夾雜物的研究及最終產(chǎn)品純凈度的提升具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種適用于水浸超聲波C掃描檢測(cè)的彈簧鋼類樣品制備方法，實(shí)現(xiàn)了彈簧鋼的水浸超聲波C掃描檢測(cè)，該方法熱處理工藝簡(jiǎn)單，樣品加工難度低，能夠保證組織均勻一致，便于進(jìn)行水浸超聲波C掃描檢測(cè)，且不會(huì)影響C掃描結(jié)果。

本發(fā)明提供的一種適用于水浸超聲波C掃描檢測(cè)的彈簧鋼類樣品制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1)取樣：按要求，對(duì)彈簧鋼的個(gè)數(shù)、位置進(jìn)行取樣，樣品無(wú)彎曲；

步驟2)樣品粗加工：將步驟1)取得的樣品進(jìn)行初步粗加工，將樣品鋸切成所需的長(zhǎng)度，然后進(jìn)行車削至樣品毛坯所需的直徑；樣品長(zhǎng)度為100-600mm，直徑為20-100mm；

步驟3)樣品熱處理：將步驟2)所取樣品毛坯進(jìn)行熱處理，將樣品加熱至820-900℃，保溫30-120min，放入淬火介質(zhì)冷卻至室溫，再加熱至400-500℃，回火保溫90-180min，放入水中冷卻至室溫；

步驟4)樣品精加工：步驟3)熱處理完成的樣品毛坯利用外圓磨床進(jìn)行精磨，制成測(cè)試樣品，樣品表面粗糙度≤0.6μm，端部周邊無(wú)毛刺，橢圓度≤0.05mm，平直度≤0.05mm/100mm；

步驟5)水浸超聲波C掃描檢測(cè)：將步驟4)精加工完成樣品進(jìn)行水浸超聲波C掃描檢測(cè)。

進(jìn)一步，步驟1)取樣可以選取彈簧扁鋼或者彈簧圓鋼；