Page 43 - 理化检验-物理分册2024年第十期

温 娟，等：汽车薄板钢中游离渗碳体的评定方法解析

1 3种评定方法介绍 的冷却速率，也可将低碳汽车板中的三次渗碳体看
做游离渗碳体来进行评定。
目前，关于汽车板游离渗碳体评定的方法主要
有3种：第一种是渗碳体的级别评定方法，即根据渗 有时汽车板试样未经退火处理，而是经过热轧
碳体形貌和分布划分渗碳体的级别，级别越大，渗碳 后堆冷、卷板处理，其交货状态下的组织为铁素体和
体尺寸越大，数量也越多；第二种是渗碳体的定量 游离渗碳体，也可按标准中游离渗碳体的评定方法
法，即采用金相图像仪对渗碳体进行定量，得到观察 进行评定。有时汽车板试样虽经退火处理，但其组
视场内单个渗碳体的长、宽和面积百分数等参数；第 织为铁素体和珠光体，则不能按渗碳体评定，可按低
三种是渗碳体尺寸的限定法，即将渗碳体进行多视 碳变形珠光体评定。当这两种组织同时出现时，按
场的评定后，不允许有超过规定尺寸的渗碳体，超 级别高的进行评定。
过即判定为不合格。前两种方法可依据标准GB/T 1.1.2 取样和制样方法
13299—2022《钢的游离渗碳体、珠光体和魏氏组织 根据GB/T 13299—2022 标准要求，当钢带厚
的评定方法》中的评定方法进行，第三种评定方法依 度不大于25 mm时，从钢带中心到外表面的中间部
据瑞典产品标准E700006-02《深冲用钢》中渗碳体 位切取试样，检验面平行于钢带的纵轴，为全厚度的
的评定方法进行。 截面。然后按GB/T 13298—2015《金属显微组织
1.1 级别评定法 检验方法》要求，将试样依次镶嵌、研磨、抛光和腐
1.1.1 游离渗碳体组织的解析 蚀，吹干备用。标准中规定宜采用体积分数为4%的
国家标准GB/T 13299—2022对游离渗碳体进 硝酸乙醇溶液腐蚀试样，腐蚀效果以能够清晰显示
行了规定，指出游离渗碳体是独立于铁素体基体或 游离渗碳体组织为准，经硝酸乙醇溶液腐蚀后，将试
晶界的渗碳体，游离渗碳体是碳元素质量分数不大 样置于光学显微镜下观察，各系列渗碳体的微观形
于0.15%的低碳钢经退火产生，是珠光体的转变产 貌如图1所示。为了更清楚地观察渗碳体形貌，也
物。三次渗碳体是极低碳钢（碳元素质量分数小于 可采用另一种试剂（三硝基苯酚+乙醇溶液）腐蚀
0.02%）从727 ℃缓冷至室温时，从铁素体中沿晶界 低碳钢试样，结果如图2所示，得到的组织中只显示
析出的渗碳体，其表达式为Fe 3 C Ⅲ ，可见三次渗碳体 渗碳体，不显示铁素体晶界，从而使渗碳体形貌更清
的生成条件主要有两个，即非常低的碳含量和缓慢 晰，更便于渗碳体级别的评定。

图 1 硝酸乙醇溶液腐蚀后渗碳体试样的微观形貌

图 2 三硝基苯酚乙醇溶液腐蚀后渗碳体试样的微观形貌
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