專利名稱：一種顯示40Cr15Mo2VN軸承鋼原始奧氏體晶界的方法

　　技術(shù)領(lǐng)域：

　　本發(fā)明屬于軸承金相檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及的是一種顯示40Crl5Mo2VN軸承鋼原始奧氏體晶界的方法。

　　背景技術(shù)：

　　含氮不銹軸承鋼(40Crl5Mo2VN)是在傳統(tǒng)的高碳鉻不銹軸承鋼(9Cr 18)中降低了碳含量并添加了氮元素，這樣可以避免產(chǎn)生共晶碳化物，另外，氮對(duì)馬氏體起強(qiáng)化作用，其韌性、耐腐蝕性及疲勞壽命均優(yōu)于傳統(tǒng)的高碳鉻不銹軸承鋼。奧氏體晶粒的大小稱奧氏體晶粒度，奧氏體晶粒的大小對(duì)含氮不銹鋼的組織和性能有很大影響，晶粒度粗大往往使鋼的機(jī)械性能特別是沖擊韌性、疲勞壽命和耐腐蝕性降低，細(xì)化晶?？梢蕴岣咪摰那?qiáng)度、疲勞強(qiáng)度，同時(shí)使鋼材具有較高的塑性和沖擊韌性， 并降低鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度，因此，對(duì)含氮不銹軸承鋼原始奧氏體晶界顯示方法的研究有助于制定合理的熱處理工藝，從而更好地細(xì)化晶粒，以滿足組織和機(jī)械性能的要求。含氮不銹軸承鋼是國(guó)內(nèi)耐腐蝕性最好的軸承鋼，所以通過腐蝕劑顯示奧氏體晶界就顯得極為困難。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的由此產(chǎn)生，提出一種顯示40Crl5Mo2VN軸承鋼原始奧氏體晶界的方法。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述目的采取的技術(shù)方案是

　　一種顯示40Crl5Mo2VN軸承鋼原始奧氏體晶界的方法，其工藝流程為取樣一淬火一回火一制樣一腐蝕；

　　1)、取樣:

　　加工Φ38πιπιΧ10πιπι40(:Γ 5Μο2νΝ含氮不銹軸承鋼棒；

　　2)、淬火、冷處理、回火

　　首先用ZC2—65真空爐對(duì)40Crl5Mo2VN工件進(jìn)行預(yù)熱，在650士 10°C和850士 10°C各進(jìn)行一次預(yù)熱，溫度升至650°C后保溫25 35min，然后繼續(xù)升溫至850°C后再保溫20 45min，保溫結(jié)束后快速升溫至淬火溫度；淬火溫度1060士 10°C，保溫50 60min ；淬火保溫結(jié)束后由料車將工件從真空爐加熱室送到油淬室進(jìn)行淬火，淬火介質(zhì)快速淬火油；淬火后將工件取出，進(jìn)行預(yù)冷處理，即采用空冷或流動(dòng)水冷至室溫，然后將工件放入冷凍機(jī)降溫至一 55°C，保溫20min ；隨后進(jìn)行深冷處理，即取出預(yù)冷處理后恢復(fù)室溫的工件立即放入不銹鋼箱內(nèi)，將液氮倒入箱內(nèi)，直至液氮浸沒工件，溫度-196士5°C，保溫120min ；然后將經(jīng)過深冷處理的工件在回火油爐中進(jìn)行回火，控溫精度為士 1°C，回火溫度為160士5°C，4h; 將第一次回火的工件取出，冷至室溫，進(jìn)行第二次深冷處理，即將工件放入不銹鋼箱子內(nèi)， 倒入液氮，使液氮面高于工件，保溫120min ；第二次冷處理后進(jìn)行第二次回火，回火溫度 160士5°C，4h ；3)、試樣的制備

　　試樣在淬回火狀態(tài)下按照常規(guī)方法進(jìn)行粗磨、細(xì)磨、拋光、清洗、吹干；

　　4)、試樣的腐蝕

　　包括腐蝕劑的組分及配比，腐蝕劑的配置和金相腐蝕三個(gè)步驟，具體步驟如下

　　a)、腐蝕劑的組分及配比 高錳酸鉀2g，硫酸(濃度為98%) :4ml，蒸餾水96ml ； b)、腐蝕劑的配置

　　(i )在96毫升的蒸餾水中加入4毫升硫酸，并用玻璃棒不斷攪拌；

　　(ii)在硫酸溶液中加入2克高錳酸鉀，并用玻璃棒不斷攪拌；

　　(iii)配好腐蝕液加熱到60V 70°C； C)、金相腐蝕

　　(i )試樣在淬回火狀態(tài)下按照常規(guī)方法進(jìn)行粗磨、細(xì)磨、拋光、清洗、吹干；

　　(ii)將磨制好的晶粒度試樣磨面向上置于加熱到60°C 70°C的腐蝕液中；熱腐蝕 IOmim 15min，熱腐蝕過程中試樣磨面出現(xiàn)銹蝕，用竹夾迅速拿出試樣，用棉花擦去銹蝕后再進(jìn)行浸蝕；

　　(iii)將腐蝕過的試樣用流動(dòng)水沖洗，并用95%的酒精清洗吹干；

　　晶粒度的測(cè)定，可根據(jù)實(shí)際情況選擇采用圖片對(duì)比法、網(wǎng)格法、截距法及定量金相等方法按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)定。本發(fā)明提出的一種40Cr 15Mo2VN軸承鋼原始奧氏體晶界顯示方法，有效解決了含氮不銹軸承淬回火后原始奧氏體晶粒度顯示的技術(shù)難題。

　　圖1為采用本發(fā)明方法的腐蝕晶粒度圖。

　　具體實(shí)施例方式結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明

　　用料及設(shè)備試驗(yàn)材料為直徑為38 mm40Crl5Mo2VN含氮不銹軸承鋼棒料，采用真空感應(yīng)熔煉+真空自耗重熔冶煉，其化學(xué)成分見表1。試驗(yàn)設(shè)備包括熱處理爐和金相圖像分析儀等。熱處理爐有真空淬火爐，回火爐，型號(hào)分別為ZC2-65，130174油爐；金相分析儀型號(hào)為 GX51 OLYMPUS。表1含氮不銹軸承鋼化學(xué)成分

　　權(quán)利要求

　　1. 一種顯示40Cr 15M02VN軸承鋼原始奧氏體晶界的方法，其特征在于所述顯示 40Crl5Mo2VN軸承鋼原始奧氏體晶界方法的工藝流程為取樣一淬火一回火一制樣一腐蝕；1)、取樣:加工Φ38πιπιΧ10πιπι40(:Γ 5Μο2νΝ含氮不銹軸承鋼棒；2)、淬火、冷處理、回火首先用ZC2—65真空爐對(duì)40Crl5Mo2VN工件進(jìn)行預(yù)熱，在650士 10°C和850士 10°C各進(jìn)行一次預(yù)熱，溫度升至650°C后保溫25 35min，然后繼續(xù)升溫至850°C后再保溫20 45min，保溫結(jié)束后快速升溫至淬火溫度；淬火溫度1060士 10°C，保溫50 60min ；淬火保溫結(jié)束后由料車將工件從真空爐加熱室送到油淬室進(jìn)行淬火，淬火介質(zhì)快速淬火油；淬火后將工件取出，進(jìn)行預(yù)冷處理，即采用空冷或流動(dòng)水冷至室溫，然后將工件放入冷凍機(jī)降溫至一 55°C，保溫20min ；隨后進(jìn)行深冷處理，即取出預(yù)冷處理后恢復(fù)室溫的工件立即放入不銹鋼箱內(nèi)，將液氮倒入箱內(nèi)，直至液氮浸沒工件，溫度-196士5°C，保溫120min ；然后將經(jīng)過深冷處理的工件在回火油爐中進(jìn)行回火，控溫精度為士 1°C，回火溫度為160士5°C，4h ； 將第一次回火的工件取出，冷至室溫，進(jìn)行第二次深冷處理，即將工件放入不銹鋼箱子內(nèi)， 倒入液氮，使液氮面高于工件，保溫120min ；第二次冷處理后進(jìn)行第二次回火，回火溫度 160士5°C，4h ；3)、試樣的制備試樣在淬回火狀態(tài)下按照常規(guī)方法進(jìn)行粗磨、細(xì)磨、拋光、清洗、吹干；4)、試樣的腐蝕包括腐蝕劑的組分及配比，腐蝕劑的配置和金相腐蝕三個(gè)步驟，具體步驟如下a)、腐蝕劑的組分及配比 高錳酸鉀2g，濃度98%硫酸4ml，蒸餾水96ml ； b)、腐蝕劑的配置(i )在96毫升的蒸餾水中加入4毫升硫酸，并用玻璃棒不斷攪拌； ( )在硫酸溶液中加入2克高錳酸鉀，并用玻璃棒不斷攪拌； (iii)配好腐蝕液加熱到60V 70°C ； C)、金相腐蝕(i )試樣在淬回火狀態(tài)下按照常規(guī)方法進(jìn)行粗磨、細(xì)磨、拋光、清洗、吹干；(ii)將磨制好的晶粒度試樣磨面向上置于加熱到60°C 70°C的腐蝕液中；熱腐蝕 IOmim 15min，熱腐蝕過程中試樣磨面出現(xiàn)銹蝕，用竹夾迅速拿出試樣，用棉花擦去銹蝕后再進(jìn)行浸蝕；(iii)將腐蝕過的試樣用流動(dòng)水沖洗，并用95%的酒精清洗吹干。

　　全文摘要

　　本發(fā)明屬于軸承金相檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，提出一種顯示40Cr15Mo2VN軸承鋼原始奧氏體晶界的方法，其工藝流程為取樣→淬火→回火→制樣→腐蝕；試樣的腐蝕包括腐蝕劑的組分及配比，腐蝕劑的配置和金相腐蝕；腐蝕劑的組分及配比高錳酸鉀2g，濃度98%硫酸4ml，蒸餾水96ml；將磨制好的晶粒度試樣磨面向上置于加熱到60℃～70℃的腐蝕液中；熱腐蝕10mim～15min。采用本發(fā)明方法，試樣晶界清晰完整，達(dá)到人工和金相分析軟件的評(píng)級(jí)要求。

　　文檔編號(hào)G01N1/32GK102221495SQ20111008001

　　公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日

　　發(fā)明者于蕓, 劉匯河, 孫小東, 李昭昆, 焦晶明, 王明杰, 王明禮, 陳小超 申請(qǐng)人:洛陽(yáng)Lyc軸承有限公司