Page 12 - 理化检验-物理分册2020年第二期

DOI : １０．１１９７３ / lh jy Ｇwl２０２００２００１

矫顽力在碳钢热处理质量预评定中的应用

沈正祥,牛亚平,陈 虎,王 杜,蔡鹏辉,吴俊霖,胡荥杰

( 宁波市特种设备检验研究院 国家蓄能器型式实验室,宁波 ３１５０４８ )
摘 要: 常规的热处理质量评定方法需对材料进行破坏性加工, 效率低下, 且不适用于产品批量
检验.针对这一缺点, 提出基于矫顽力( Hc 的磁滞无损评估方法, 研究了不同热处理条件下, 碳钢
)
显微组织及力学性能与矫顽力的关系.结果表明: 碳钢 ３ 种典型显微组织对应不同的矫顽力水平,
其顺序为 Hc 马氏体 ＞Hc 珠光体 ＞Hc 铁素体 ; 常用力学性能指标与矫顽力近似成线性关系; 通过测定矫顽
力既可以快速辨别碳钢的显微组织, 又能对力学性能实现定量预测, 因此可用于其热处理质量的预
评定.
关键词: 矫顽力; 热处理; 显微组织; 力学性能; 预评定
中图分类号: TG１１５ 文献标志码: A 文章编号: １００１Ｇ４０１２ ( ２０２０ ) ０２Ｇ０００１Ｇ０５

A pp licationofCoercivit yForceinPreＧevaluationofHeatTreatmentQ ualit y

SHENZhen g xian g NIUYa p in g CHENHu , WANGDu , CAIPen g hui , WUJunlin , HUYin gj ie
,
,
( NationalT yp eLaborator yofAccumulator , Nin g boS p ecialE q ui p mentIns p ection & ResearchInstitute ,
Nin g bo３１５０４８ , China )

Abstract : Conventional methods of heattreatment q ualit y evaluation need destructive p rocessin g of
materials , which wereinefficientandunsuitableforp roductsbatchins p ection．Then , a ma g neticnondestructive
evaluationmethod based oncoercivit y ( Hc ) was p ro p osed , andtherelationshi p betweenthe microstructure ,
mechanical p ro p ertiesandcoercivit y forceofcarbonsteelunderdifferentheattreatmentconditionswerestudied．The
resultsshowthatthreet yp icalmicrostructuresofcarbonsteelcorres p ondedtodifferentcoercivit y forcelevels , the
orderofwhichwasHc ( martensite )＞Hc ( p earlite )＞Hc ( ferrite )．Thecommonmechanical p ro p ertieswerea pp roximatel y linear
withcoercivit y force．Thou g hmeasurin gcoercivit yforcecouldnotonl y identif ythemicrostructureofcarbonsteel
q uickl y , butalsop redictthemechanical p ro p erties q uantitativel y , thiscouldbeusedtop reＧevaluatethecarbonsteel
ofheattreatment q ualit y ．
Ke y words : coercivit y force ; heattreatment ; microstructure ; mechanical p ro p ert y ; p reＧevaluation

常规的热处理质量评定方法有金相检验和力学 力 Hc 剩磁 B r 磁滞损耗和饱和磁化强度 Ms 等,
、
、
性能试验, 需要对材料进行切割、 抛光等破 坏性加 其中矫顽力是描述材料磁滞特性的典型参数, 源于
工, 效率低下, 且抽样检验的方法不适用于质量要求 磁畴壁运动的不可逆性) 与材料性能的关系, 已广泛
严格、 需逐个检验的工件 [ １ ] .为了更好地节约钢铁 应用于钢和铸铁 工 件 的 检 验 中 [ ２Ｇ３ ] . JILES 研 究
[ ４ ]
材料热处理质量检验的时间和成本, 引入无损检测 了显微组织和含碳量对碳钢磁性能的影响, 当碳的

技术的需求越来越大. 质量分数超过 ０．２％ 时, 晶粒尺寸对磁性能的影响
磁性法无损检测可直接得到磁性能参数( 矫顽 不大. BATISTA 等 [ ５ ] 基于矫顽力、 巴克豪森噪声
对钢和铸铁中的渗碳体含量进行了无损评价, 结果
表明随着渗碳体体积分数增加, 矫顽力大小与碳含
收稿日期: ２０１９Ｇ０３Ｇ２２
基金项目: 宁波市质量技术监督局科技项目( ２０１９ ); 浙江省质量 量有一定关系. BYEON 等 [ ６ ] 认为矫顽力和剩磁可
技术基础建设项目( ２０１８０１１９ )
用于成分辨识、 珠光体层间距和共析钢强度的定量
作者简介: 沈正祥( １９８４－ ), 男, 副研究员, 主要从事特种设备安
评价.此外, 以矫顽力为测量参数的磁滞无损评价
全管理监督工作, shenzx８４＠１６３．com
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