Page 50 - 理化检验-物理分册2022年第十一期

马建宏: 42CrMo4 钢断口蓝化效果的影响因素

见撕裂的特征。说明在折断前, 试样的组织尽可能 种方向放置试样断口面, 然后进行断口蓝化, 断口蓝
均匀、 细小, 可以保证断口呈均匀、 平整的纤维状形 化后的宏观形貌如图5所示。由图5可知: 断口面向
貌。 着炉口方向放置时, 断口整体蓝化比较均匀, 效果较
2.2 试样放置方式对断口蓝化效果的影响 好; 断口面向着炉顶方向放置时, 蓝化效果不均匀; 断
分别采用炉口方向、 炉顶方向、 加热元件方向 3 口面向着加热元件方向放置时, 蓝化效果最差。

图 5 采用不同试样放置方式断口蓝化后的宏观形貌

按照蓝化原理, 试样发生蓝化必须有良好的氧 貌。由图6 可知: 当加热温度为350℃ 时, 断口蓝化
化气氛, 加热炉炉口的氧含量充足, 试样与氧气接触 程度较浅, 断口色泽与夹杂物区分不明显, 不利于夹

良好且氧气流动均匀, 断口蓝化效果好, 随着断口面 杂物观察判定; 当加热温度为420℃ 时, 断口蓝化速

离炉口的距离越远, 断口的蓝化程度越浅。 率较快, 蓝化程度不易控制, 保温 5min时断口就发
2.3 热处理工艺对断口蓝化效果的影响 生了过 蓝 化, 断 口 色 泽 呈 灰 蓝 色; 当 加 热 温 度 为
2.3.1 不同加热温度的影响 390 ℃ 时, 断口蓝化效果最佳。

图 6 为不同加热温度下断口蓝化后的宏 观形

图 6 不同加热温度下断口蓝化后的宏观形貌
2.3.2 不同保温时间的影响 化, 断口呈灰蓝色, 不利于鉴别断口中是否含有夹

断口蓝 化 转 变 是 一 个 断 口 色 泽 渐 变 过 程, 整 杂物; 当保 温 时 间 为 60 min 时, 断 口 的 色 泽 呈 灰
个蓝化过 程 可 分 为 6 个 阶 段: 原 始 断 口 → 加 热 初 色, 完全不能鉴别断口是否有夹杂物。

期 → 蓝化 开 始 → 蓝 化 完 成 → 蓝 化 后 期 → 过 蓝 化。 对不同保温时间的断口蓝化试样进行 EDS 分
保温时间的长短对断口蓝化具有重 要影响。当加 析, 结 果 如 表 2 所 示。 由 表 2 可 知: 保 温 时 间 由

热温度为 390 ℃ 时, 不 同 保 温 时 间 下 断 口 蓝 化 后 20min延长到 60 min 时, 断口表面的氧元素含量

的宏观形 貌 如 图 7 所 示。由 图 7 可 知: 断 口 试 样 由 1.24% 增加到了 9.20% 。说明断口蓝化效果的
未加热时, 断口为典型的银灰色, 具有新鲜的金属 不同主要是由断口表面氧化程度不同造成的。

光泽; 保温时间为 20 min 时, 属于加热初期 阶 段, 3 结论与建议
保温时间短, 蓝化转变不完全, 断口首先由原始断

口的自然色转变为红棕色; 保温时间为 30min时, 影响 42CrMo4 钢断口蓝化的因素有材料的显
断口由红棕色开始向蓝色转变, 断口蓝化开始; 保 微组织、 试样放置方式和热处理工艺等。当断口材
温时间为 40 min 时, 断 口 蓝 化 完 成, 断 口 呈 深 蓝 料的原始组织细小、 均匀, 试样断口面朝炉门口放

色, 若断口上有夹杂物存在, 会以白色条状或颗粒 置, 加热温度为390℃ , 保温时间为40min时, 断口

状呈现; 当 保 温 时 间 为 50min时, 断 口 发 生 过 蓝 的蓝化效果最佳。

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