Гост 8233 56 сталь эталоны микроструктуры

Обновлено: 28.04.2024

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ комитетом стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров Союза ССР 26.XI.1956 г.

ПЕРЕИЗДАНИЕ. Апрель 1972 г.

Настоящий стандарт устанавливает шкалы основных элементов структуры стали: перлита, мартенсита, нитридов и карбидов.

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Для оценки микроструктуры должны вырезаться образцы площадью 0,5-1,0 см и меньших размеров, если исследуемое изделие малых размеров.

2. Количество образцов и место их вырезки, в зависимости от назначения, размеров и способа изготовления исследуемого объекта должно быть оговорено в соответствующих стандартах или технических условиях.

3. Травление шлифов, изготовленных из образцов, производится в спиртовом растворе азотной или пикриновой кислоты: 4 см азотной кислоты (уд. в. 1,405) на 100 см или 4 г пикриновой кислоты на 100 см спирта, или смесью этих растворов в отношении 1:4.

II. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИКРОСТРУКТУР

4. Применяемые увеличения микроскопа:

а) Определение дисперсности пластинчатого и зернистого перлита при увеличении 1000. В случае отсутствия оптики для получения увеличения в 1000 раз определение производят при увеличении 500 или 600, пользуясь табл. 1 (для пластинчатого перлита) и табл. 2 (для зернистого перлита) для определения балла.

Для увеличения
1000
Для других
увеличений

б) Определение размеров игл мартенсита - при увеличении 1000. При отсутствии оптики для получения увеличения 1000 определение производят при увеличении 500 и 600, пользуясь табл. 3 для определения балла.

в) Определение нитридов и карбидной сетки - при увеличении 500.

г) Определение карбидной неоднородности - при увеличении 100.

5. Количественная характеристика основных элементов микроструктуры: перлита, мартенсита, нитридов и карбидов производится на основании сопоставления структуры с эталонами соответствующих шкал настоящего стандарта.

При этом оценка нитридов, карбидной сетки и карбидной неоднородности производится сравнением наихудшего по включениям поля зрения, встречающегося при просмотре площади шлифа, с соответствующими шкалами настоящего стандарта.

Для более точного количественного металлографического анализа структурных составляющих применяется линейный или планиметрический метод.

6. В зависимости от степени дисперсности пластинчатый перлит подразделяется на 10 баллов, согласно табл. 4 и шкале 1 настоящего стандарта.

Межпластинчатое расстояние, мк

Примечание. Межпластинчатое расстояние определяется в зернах перлита наибольшей дисперсности, где пластинки цементита расположены перпендикулярно к плоскости шлифа.

7. В зависимости от дисперсности зерен цементита зернистый перлит подразделяется на 10 баллов, согласно табл. 5 и шкале 2 настоящего стандарта.

Средний диаметр зерен цементита, мк

Примечание. Шкала 2 не характеризует размера избыточных карбидов.

8. В зависимости от размеров (длины) игл мартенсит подразделяется на 10 баллов, согласно табл. 6 и шкале 3.

Наибольшая длина игл, мк

Примечание. Шкала 3 применяется также для оценки сорбита отпуска, если в нем сохранена ориентировка мартенсита.

9. В зависимости от количества нитридов (количество штук на определенной площади микрошлифа) структура стали подразделяется на 10 баллов, согласно табл. 7 и шкале 4 настоящего стандарта.

А. Нитриды с длиной игл до 10 мк

Б. Нитриды с длиной игл более 10 мк

Количество нитридов на площади круга 70 мм при увеличении
500 шт.

Общая протяженность нитридов на площади круга 70 мм при увеличении 500
мм

Примечание. При наличии в структуре мелких и крупных нитридов сопоставление структуры производится со шкалой 4Б при наличии более 50% нитридов с величиной игл 10 и более микрон.

10. В зависимости от характера карбидной сетки структура стали подразделяется на 6 баллов, согласно шкале 5 настоящего стандарта.

11. В зависимости от характера карбидной неоднородности структура стали подразделяется на 6 баллов, согласно шкале 6 настоящего стандарта. При этом верхний ряд (А) шкалы характеризует структуру заэвтектоидных сталей, а нижний ряд (Б) сталей ледебуритного класса.

12. При составлении укрупненных шкал для оценки зернистого и пластинчатого перлита, мартенсита и нитридов допускается применять баллы 1, 3, 5, 7 и 9, предусмотренные в шкалах 1, 2, 3 и 4.

13. Рекомендуемые шкалы соотношения феррита и перлита, зернистого и пластинчатого перлита, мартенсита и троостита указаны в приложении к настоящему стандарту.

1. В зависимости от количества феррита (средний процент площади, занятой перлитом на микрошлифе) феррито-перлитовая структура стали подразделяется на 10 баллов, согласно табл. 1 и шкале "Соотношение перлита и феррита".

ГОСТ 8233–56 Сталь. Эталоны микроструктуры

1. Для оценки микроструктуры должны вырезаться образцы площадью 0,5−1,0 см азотной кислоты (уд. в. 1,405) на 100 см или 4 г пикриновой кислоты на 100 см спирта, или смесью этих растворов в отношении 1:4.

II. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИКРОСТРУКТУР

а) Определение дисперсности пластинчатого и зернистого перлита — при увеличении 1000. В случае отсутствия оптики для получения увеличения в 1000 раз определение проводят при увеличении 500 или 600, пользуясь табл.1 (для пластинчатого перлита) и табл.2 (для зернистого перлита) для определения балла.

б) Определение размеров игл мартенсита — при увеличении 1000. При отсутствии оптики для получения увеличения 1000 определение производят при увеличении 500 и 600, пользуясь табл.3 для определения балла.

в) Определение нитридов и карбидной сетки — при увеличении 500.

г) Определение карбидной неоднородности — при увеличении 100.

При этом оценку нитридов, карбидной сетки и карбидной неоднородности проводят сравнением наихудшего по включениям поля зрения, встречающегося при просмотре площади шлифа, с соответствующими шкалами настоящего стандарта.

Для более точного количественного металлографического анализа структурных составляющих применяют линейный или планиметрический метод.

6. В зависимости от степени дисперсности пластинчатый перлит подразделяют на 10 баллов согласно табл.4 и шкале 1 настоящего стандарта.

Балл	Характеристика перлита	Межпластинчатое расстояние, мк
1	Сорбитообразный	Менее 0,20
2	Скрытопластинчатый	0,30
3	Тонкопластинчатый	0,40
4	Мелкопластинчатый	0,60
5	Мелкопластинчатый	0,80
6	Среднепластинчатый	1,00
7	Среднепластинчатый	1,20
8	Крупнопластинчатый	1,60
9	Крупнопластинчатый	2,00
10	Грубопластинчатый	Более 2,00

7. В зависимости от дисперсности зерен цементита зернистый перлит подразделяют на 10 баллов согласно табл.5 и шкале 2 настоящего стандарта.

Балл	Характеристика перлита	Средний диаметр зерен цементита, мк
1	Точечный	До 0,25
2	Весьма мелкозернистый	0,40
3	Мелкозернистый	0,60
4	Мелкозернистый	1,00
5	Среднезернистый	1,20
6	Среднезернистый	1,60
7	Крупнозернистый	2,00
8	Крупнозернистый	2,50
9	Крупнозернистый	3,00
10	Грубозернистый	Более 3,00

Примечание. Шкала 2 не характеризует размера избыточных карбидов.

Мартенсит

8. В зависимости от размеров (длины) игл мартенсит подразделяют на 10 баллов согласно табл.6 и шкале 3.

Балл	Характеристика мартенсита	Наибольшая длина игл, мк
1	Скрытоигольчатый	Менее 0,2
2	Весьма мелкоигольчатый	2,0
3	Мелкоигольчатый	4,0
4	Мелкоигольчатый	6,0
5	Среднеигольчатый	8,0
6	Среднеигольчатый	10,0
7	Крупноигольчатый	12,0
8	Крупноигольчатый	16,0
9	Крупноигольчатый	20,0
10	Грубоигольчатый	Более 20,0

Нитриды

9. В зависимости от количества нитридов (количество штук на определенной площади микрошлифа) структуру стали подразделяют на 10 баллов, согласно табл.7 и шкале 4 настоящего стандарта.

Примечание. Шкала пригодна для оценки соотношения феррита и перлита в структуре независимо от характера перлитных участков (пластинчатый, зернистый, сорбитообразный), которые характеризуются дополнительно на основании сопоставления их с соответствующими шкалами.

2. В зависимости от соотношения между пластинчатым и зернистым перлитом (средний процент площади, занятой пластинчатым перлитом) структуру стали подразделяют на 10 баллов согласно табл.2 и шкале 9.

Балл	Содержание перлита, %
зернистого	пластинчатого
1	100	0
2	Более 95	До 5
3	90	10
4	85	15
5	80	20
6	65	35
7	50	50
8	35	65
9	5	95
10	0	100

3. В зависимости от количества мартенсита (средний процент площади, занятой мартенситом) структуру стали подразделяют на 10 баллов согласно табл.3 и шкале 8.

ГОСТ 5640-68 Сталь. Металлографический метод оценки микроструктуры листов и ленты

Текст ГОСТ 5640-68 Сталь. Металлографический метод оценки микроструктуры листов и ленты

СТАЛЬ

МЕТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ОЦЕНКИ МИКРОСТРУКТУРЫ ЛИСТОВ И ЛЕНТЫ

ГОСТ 5640—68

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

УДК 669.001.4:006.354 Группа ВО»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Steel. Metallographic method for determination of microstructure of sheets and bands

Утвержден Постановлением Комитета стандартов мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР от 31 октября 1968 г. № 63. Срок действия установлен с 01.01.70

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на листы и ленты из малоуглеродистой и углеродистой стали и устанавливает металлографический метод оценки структурно-свободного цементита, перлита, полосчатости и видманштеттовой структуры.

Применение метода предусматривается в стандартах и технических условиях на металлопродукцию, устанавливающих технические требования на нее.

1. ОТБОР ОБРАЗЦОВ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ МИКРОШЛИФОВ

1.1. Оценка микроструктуры производится на микрошлифах размером 30X40 мм. Образцы для микрошлифов должны вырезаться холодным механическим способом так, чтобы их плоскость совпадала с направлением волокон (образцы должны быть продольными). Место вырезки и количество образцов от партии должны быть оговорены соответствующими стандартами и техническими условиями.

1.2. Способ изготовления микрошлифов не регламентируется. Для удаления наклепанного от механической обработки слоя применяют повторную полировку.

Издание официальное Перепечатка воспрещена

Переиздание. Сентябрь 1988 г.

2. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИКРОСТРУКТУРЫ

2.1. Травление образцов производят в 4%-ном растворе азотной кислоты в спирте. При выявлении структурно-свободного цементита образцы необходимо травить столько времени, чтобы четко выявились только частицы цементита, а границы зерен могут быть выявлены слабо.

2.2. Для оценки структурно-свободного цементита и перлита в малоуглеродистых сталях применяют микроскопы с увеличением 360—400 х , для оценки полосчатости и видманштеттовой структуры — микроскопы с увеличением около 100 х .

2.3. Стандартный диаметр фотоэталона — 80 мм.

2.4. При пользовании шкалами стандарта необходимо указывать номер балла и буквенное обозначение ряда, например, 1А, ЗВ и т. д.

Шкала 1. Структурно-свободный цементит

2.5. Шкала для оценки структурно-свободного цементита в отожженной малоуглеродистой стали с содержанием углерода да 0,15% построенагв зависимости от количества, фермы и расположения цементитных частиц и состоит из трех рядов и шести баллов.

Ряд А построен по принципу образования цементитной сетки по границам зерен. Для количественной характеристики используется доля периметра отдельных зерен феррита, охваченная сеткой цементита.

Ряд Б построен по возрастанию размеров частиц структурно-свободного цементита, образующих однослойные, двухслойные и многослойные цепочки различной протяженности.

Ряд В построен по принципу перехода равномерно распределенной точечной сыпи в неравномерную полосчатую структуру. В *габл. 1 (приложение 1) приведены описания микроструктур по баллам шкалы 1 (приложение 2).

Шкала 2. Перлит в малоуглеродистой деформированной стали

2.6. Шкала для оценки количества и характера расположения перлита в малоуглеродистой деформированной стали с содержанием углерода 0,10—0,30% построена в зависимости от строения перлита (зернистый или сорбитообразный, его количества и характера распределения и состоит из двух рядов и шести баллов.

Ряд А предназначен для оценки зернистого перлита в холоднокатаной стали с содержанием углерода 0,1—0,2%. При увели

чении номера балла увеличивается размер частиц цементита и наблюдается тенденция к образованию полос.

Ряд Б предназначен для оценки сорбитообразного перлита в горячекатаной стали с содержанием углерода 0,1—0,2%. При увеличении номера балла зернистый перлит переходит в пластинчатый с образованием дифференцированных полос.

Ряд В предназначен для оценки перлита в горячекатаной стали с содержанием углерода 0,21—0,30%. При увеличении номера балла микроструктура с небольшими однородными по величине и равномерно распределенными участками перлита становится неоднородной полосчатой структурой, при этом оценку микроструктуры необходимо производить по ликвационной зоне, состоящей из скоплений перлита в виде широких сплошных полос.

В табл. 2 (приложение 1) приведены описания микроструктур по баллам шкалы 2 (приложение 2).

Шкала 3. Полосчатость феррито-перлитной структуры

2.7. Шкала для оценки полосчатости в структуре перлитных сталей построена по принципу возрастания количества ферритных полос с учетом степени их сплошности и степени равноосности зерен в полосах и состоит из трех рядов и шести баллов.

Ряд А предназначен для оценки полосчатости в стали с содержанием углерода до 0,15 %.

Ряд Б предназначен для оценки полосчатости в сталях с содержанием углерода 0,16—-0,30%.

Ряд В предназначен для оценки полосчатости в сталях с содержанием углерода 0,31—0,50%.

В табл. 3 (приложение 1) приведены описания микроструктур по баллам шкалы 3 (приложение 2).

Шкала 4. Видманштеттова структура

2.8. Шкала для оценки развития видманштеттовой структуры в перлитных сталях после перегрева построена по принципу возрастания количества и размеров игольчатых выделений феррита и величины зерна, определяемой по ферритной сетке, соответствующей размеру действительного аустенитного зерна, и состоит из двух рядов и шести баллов.

Ряд А предназначен для оценки микроструктуры в сталях с содержанием углерода 0,15—0,30%.

Ряд Б предназначен для оценки микроструктуры в сталях с содержанием углерода 0,31—0,50%.

В табл. 4 (приложение 1) приведены описания микроструктур по баллам шкалы 4 (приложение 2).

2.9. Оценка микроструктуры производится путем сопоставления микроструктуры с эталонами соответствующих шкал. При этом оценка структурно-свободного цементита, перлита, полосчатости и видманштеттовой структуры производится по наибольшему баллу, встречающемуся не менее чем в трех участках шлифа. Поверхностный слой металла глубиной примерно 10% от толщины листа с каждой стороны не учитывается.

ГОСТ 5639-82 Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна

Текст ГОСТ 5639-82 Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна

ГОСТ 5639-82

СТАЛИ И СПЛАВЫ

МЕТОДЫ ВЫЯВЛЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ЗЕРНА

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ Москва

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СТАЛИ И СПЛАВЫ

Методы выявления и определения величины зерна

Steels and alloys. Methods for detection and determination of grain size

МКС 77.080.20 ОКСТУ 0909

Дата введения 01.01.83

Настоящий стандарт устанавливает металлографические методы выявления и определения величины зерна сталей и сплавов.

Металлографическими методами определяют:

величину действительного зерна (после горячей деформации или любой термической обработки);

склонность зерна к росту — определением величины зерна аустенита после нагрева при температуре и времени выдержки, установленных нормативно-технической документацией на стали и сплавы;

кинетику роста зерен — определением величины зерна после нагрева в интервале температур и времени выдержки, установленных нормативно-технической документацией на стали и сплавы.

1. ОТБОР ОБРАЗЦОВ

1.1. Место отбора и количество образцов для определения величины зерна устанавливаются нормативно-технической документацией на стали и сплавы.

1.1.1. При отсутствии указаний отбор образцов для определения действительного зерна проводят произвольно; для определения склонности зерна к росту и кинетики роста отбор образцов проводят в месте отбора для механических испытаний.

1.1.2. При отсутствии указаний в нормативно-технической документации испытания проводят на одном образце.

1.2. Площадь сечения шлифа на образце должна быть не менее 1 см 2 .

Для металлопродукции толщиной менее 8 мм допускается изготовление шлифов площадью менее 1 см 2 .

Для определения склонности зерна к росту и кинетики роста зерна допускается отбор образцов от кованой ковшевой пробы при условии сопоставимости результатов испытаний с результатами готовой металлопродукции.

2. МЕТОДЫ ВЫЯВЛЕНИЯ ГРАНИЦ ЗЕРЕН

2.1. Границы зерен выявляются методами:

сетки феррита или цементита, сетки перлита (троостита), вакуумного термического травления.

Метод выбирают в зависимости от химического состава стали и цели испытания.

2.1.1. Метод травления

2.1.1.1. Метод травления применяют для выявления границ действительного зерна, а также границ зерен аустенита в углеродистых и легированных сталях, закаливающихся на мартенсит или бей-нит, и сталях, в которых затруднено получение ферритной или цементитной сетки.

2.1.1.2. Выявление границ действительного зерна проводят на образцах без дополнительной термической обработки.

2.1.1.3. Для выявления границ зерен аустенита температуру нагрева, время выдержки и скорость охлаждения устанавливают нормативно-технической документацией на стали и сплавы.

Если температура нагрева и время выдержки не оговорены нормативно-технической документацией, то для низкоуглеродистых сталей температура должна быть (930 ± 10) °С.

Для других сталей температура нагрева должна быть равна или на 20 °С—30 °С выше температуры закалки, установленной нормативно-технической документацией.

Время выдержки должно быть не менее 1 ч и не более 3 ч.

Для более четкого выявления границ действительного и аустенитного зерна образцы подвергают отпуску: углеродистые и низколегированные стали — при 225 °С—250 °С, легированные стали и сплавы — при 500 °С и выше в зависимости от химического состава.

2.1.1.4. С поверхности образца удаляют обезуглероженный слой, изготовляют микрошлиф и травят в реактивах, приведенных в приложении 1, или других, позволяющих четко выявить границы зерен.

Универсальный реактив для травления сталей — свежеприготовленный насыщенный при комнатной температуре водный раствор пикриновой кислоты с добавлением 1 %—10 % поверхностно-активных веществ (ПАВ) типа Синтонол или моющих веществ — «Прогресс», «Астра», шампунь «Лада» или других алкилсульфонатных соединений.

Для более четкого выявления границ зерен следует проводить переполировки с последующим травлением и подогревом реактива до 50 °С—70 °С.

2.1.2. Метод цементации

2.1.2.1. Метод цементации применяют для выявления зерен аустенита в сталях, предназначенных для цементации, и для углеродистых нецементируемых сталей с массовой долей углерода до 0,25 %.

Границы зерен выявляются в цементированном слое в виде сетки вторичного цементита.

2.1.2.2. Образцы без следов окисления и обезуглероживания нагревают при температуре (930 ± 10) °С в плотно закрытом ящике, наполненном свежим карбюризатором одного из составов:

60 % древесного угля, 40 % углекислого бария; 70 % древесного угля, 30 % углекислого натрия;

100 % готового бондюжинского карбюризатора;

100 % полукоксового карбюризатора по ГОСТ 5535.

Размер ящика выбирают в зависимости от количества образцов, расстояние между которыми в ящике должно быть не менее 20 мм.

Объем карбюризатора должен быть в 30 раз больше объема образцов.

Время выдержки после прогрева ящика — 8 ч.

Образцы после цементации охлаждают вместе с ящиком до 600 °С с различной скоростью: углеродистую сталь не более 150 °С в час, легированную — не более 50 °С в час. Скорость охлаждения образцов ниже 600 °С в час не регламентируется.

2.1.2.3. Образцы после цементации разрезают пополам или с одной стороны удаляют поверхностный слой на глубину 2—3 мм и изготовляют микрошлифы.

Для выявления сетки цементита шлифы рекомендуется травить в одном из реактивов:

3 % — 5 %-ный раствор азотной кислоты в этиловом спирте;

5 %-ный раствор пикриновой кислоты в этиловом спирте;

раствор пикрата натрия, состоящий из 2 г пикриновой кислоты, 25 г едкого натрия (каустической соды) и 100 см 3 воды (травление электролитическое, напряжение на зажимах ванны — 6—10 В, продолжительность травления — несколько секунд);

кипящий раствор пикрата натрия (травление химическое, время травления — 10—20 мин).

2.1.3. Метод окисления

2.1.3.1. Метод окисления применяют для конструкционных и инструментальных (углеродистых и легированных) сталей.

Границы зерен аустенита выявляются по сетке окислов.

2.1.3.2. Образцы с полированной поверхностью подвергают нагреву до определенной температуры и выдерживают в течение времени согласно п. 2.1.1.3. Нагрев проводят в вакууме или в защитной атмосфере.

Для окисления шлифов после выдержки, не снижая температуры, в печь подают воздух в течение 30—60 с.

Допускается применять для защиты от окисления в процессе нагрева шлифов стружку из серого чугуна, древесно-угольный порошок, водный раствор тетраборнокислого натрия и др. при условии получения результатов по величине зерна, соответствующих полученным при методе травления.

2.1.3.3. После охлаждения в воде и полировки образцы травят в одном из реактивов состава:

15 см 3 соляной кислоты, 75 см 3 этилового спирта; 1 г пикриновой кислоты, 5 см 3 соляной кислоты, 100 см 3 этилового спирта; 5 см 3 метанитробензол сульфокислоты, 10 см 3 этилового спирта.

2.1.3.2, 2.1.3.3. (Измененная редакция, Изм. № 1).

2.1.3.4. Перед охлаждением в воде шлиф допускается обработать в расплавленном водном растворе тетраборнокислого натрия (нагретом до температуры аустенизации) в течение 30—40 с. Границы зерен после обработки в водном растворе тетраборнокислого натрия выявляются без дополнительного травления.

2.1.4. Метод сетки феррита или цементита

2.1.4.1. Метод сетки феррита или цементита применяют для выявления границ зерен в доэвтекто-идных (с массовой долей углерода до 0,6 %) и заэвтектоидных сталях соответственно.

2.1.4.2. Образцы с любым состоянием поверхности подвергают нагреву до определенной температуры и времени согласно п. 2.1.1.3.

Для образования ферритной или цементитной сетки по границам зерен образцы охлаждают до температуры 650 °С с различной скоростью в зависимости от марки стали.

Для углеродистых сталей с массовой долей углерода 0,5 % — 0,6 % скорость охлаждения 50 °С — 100 °С в час, для легированных и углеродистых заэвтектоидных — 20 °С — 30 °С в час, для сталей с массовой долей углерода 0,25 % — 0,5 % — охлаждение на воздухе.

2.1.4.3. После термической обработки образец разрезают пополам или шлифовкой удаляют поверхностный слой (обезуглероженный), полируют и травят. Зерно аустенита по сетке феррита выявляют травлением в 4 %-ном растворе азотной кислоты в этиловом спирте, по сетке цементита — травлением в реактивах, указанных в п. 2.1.2.3.

2.1.5. Метод сетки перлита (троостита)

2.1.5.1. Метод выявления границ зерен по сетке перлита (троостита) применяют для углеродистых и низколегированных сталей, близких по составу к эвтектоидным. Границы зерен выявляются темно-травящейся сеткой перлита в переходной зоне образца.

2.1.5.2. Образцы с любым состоянием поверхности подвергают нагреву при определенной температуре и времени выдержки согласно п. 2.1.1.3.

Для образования сетки перлита образцы охлаждают погружением в воду половины образца; вторая половина охлаждается на воздухе.

2.1.5.3. После термической обработки плоскость образца, перпендикулярную к переходной зоне на высоте уровня воды, шлифуют до удаления обезуглероженного слоя, полируют и травят в реактивах (3 % — 5 %-ном растворе азотной кислоты в этиловом спирте или 5 %-ном растворе пикриновой кислоты в этиловом спирте).

2.1.6. Метод вакуумного термического травления

2.1.6.1. Метод термического травления в вакууме с использованием высокотемпературных микроскопов рекомендуется для определения кинетики роста аустенитного зерна.

Метод основан на избирательном испарении металла по границам зерен при высоких температурах.

2.1.6.2. Образцы определенной формы и размеров (в зависимости от типа установки) с полированной поверхностью помещают в высокотемпературную камеру, создают вакуум 0,0133—0,00133 Па (10 4 —10 5 мм рт. ст.) и нагревают до определенной температуры.

Для подавления испарения металла с поверхности шлифа при высоких температурах (выше 900 °С) в камеру подают инертный газ (аргон, при избыточном давлении 0,03—0,05 МПа (0,3—0,5 атм.)), предварительно очищенный от кислорода и влаги.

При определении зерна аустенита в сталях с повышенным содержанием легкоокисляющихся элементов (А1, Сг и др.) рекомендуется использовать защитные экраны — геттеры из металлов, обладающих большим сродством к кислороду (Та, Ti, Cd, Zr и др.).

2.1.6.3. Время выдержки должно быть не менее 20 мин, температура нагрева — не ниже 800 °С.

2.1.6.4. Оценка величины зерна проводится под микроскопом или на микрофотографиях.

3. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ЗЕРНА

3.1. Зерна металлов — это отдельные кристаллы поликристаллического конгломерата, разделенные между собой смежными поверхностями, называемыми границами зерен. Зерна могут быть равноосными и неравноосными. При наличии двойников зернами считают кристаллы вместе с двойниками.

3.2. Величина зерна — средняя величина случайных сечений зерен в плоскости металлографического шлифа — определяется методами:

визуального сравнения видимых под микроскопом зерен с эталонами шкал, приведенных в приложении 2, с определением номера зерна;

подсчета количества зерен, приходящихся на единицу поверхности шлифа, с определением среднего диаметра и средней площади зерна;

подсчета пересечений границ зерен отрезками прямых с определением среднего условного диаметра в случае равноосных зерен, количества зерен в 1 мм 3 в случае неравноосных зерен;

измерения длин хорд под микроскопом или с использованием микрофотографий с определением относительной доли зерен определенного размера;

Указанные методы применяют для оценки величины зерна, имеющего форму, близкую к равноосной.

Метод подсчета пересечений границ зерен применяется для оценки величины зерна удлиненной формы.

В случае определения величины зерна в разнозернистой структуре средние размеры (диаметр, площадь зерна) не являются характеристиками оценки структуры.

3.3. Метод определения величины зерна сравнением с эталонными шкалами

3.3.1. Величину зерна методом сравнения определяют при увеличении 100 х . Допускается применение увеличения 90—105 х .

После просмотра всей площади шлифа выбирают несколько типичных мест и сравнивают с эталонами, приведенными в шкалах приложения 2. Сравнение можно проводить, наблюдая изображение в окуляре микроскопа, на матовом стекле или фотоснимке.

3.3.2. Шкалы 1—3 представлены десятью эталонами в виде схематизированной сетки, ограничивающей размеры зерен. Эталоны приведены в виде круга диаметром 79,8 мм, что соответствует площади 5000 мм 2 или натуральной площади на шлифе 0,5 мм 2 .

Эталоны составлены так, что при увеличении 100 х номера зерен G соответствуют числовым показателям величины зерна по уравнению т = 8 x2 е , где т — количество зерен на 1 мм 2 площади шлифа.

3.3.3. Средние численные значения площади зерна, числа зерен в 1 мм 3 , диаметра и условного диаметра, а также числа зерен на площади в 1 мм 2 , соответствующие эталонам шкалы G (—3) — 14, приведены в табл. 1.

Сталь. Эталоны микроструктуры

2. Количество образцов и место их вырезки, в зависимости от назначения, размеров и способа изготовления исследуемого объекта, должно быть оговорено в соответствующих стандартах или других нормативных документах.

4. Применяемые увеличения микроскопа:

а) Определение дисперсности пластинчатого и зернистого перлита - при увеличении 1000. В случае отсутствия оптики для получения увеличения в 1000 раз определение проводят при увеличении 500 или 600, пользуясь табл.1 (для пластинчатого перлита) и табл.2 (для зернистого перлита) для определения балла.

в) Определение нитридов и карбидной сетки - при увеличении 500.

г) Определение карбидной неоднородности - при увеличении 100.

8. В зависимости от размеров (длины) игл мартенсит подразделяют на 10 баллов согласно табл.6 и шкале 3.

А. Нитриды с длиной игл до 10 мк

Количество нитридов на площади круга 70 мм при увеличении
500, шт.

Общая протяженность нитридов на площади круга 70 мм при увеличении 500, мм

Примечание. При наличии в структуре мелких и крупных нитридов сопоставление структуры проводят со шкалой 4Б при наличии более 50% нитридов с величиной игл 10 и более микрон.

10. В зависимости от характера карбидной сетки структура стали подразделяют на 6 баллов согласно шкале 5 настоящего стандарта.

11. В зависимости от характера карбидной неоднородности структуру стали подразделяют на 6 баллов согласно шкале 6 настоящего стандарта. При этом верхний ряд (А) шкалы характеризует структуру заэвтектоидных сталей, а нижний ряд (Б) - сталей ледебуритного класса.

ПРИЛОЖЕНИЕ

1. В зависимости от количества феррита (средний процент площади, занятой перлитом на микрошлифе) ферритоперлитовую структуру стали подразделяют на 10 баллов согласно табл.1 и шкале 7.

Читайте также: