GB/T 34895-2017
基本信息
标准号:
GB/T 34895-2017
中文名称:热处理金相检验通则
标准类别:国家标准(GB)
标准状态:现行
出版语种:简体中文
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相关标签:
热处理
检验
标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
GB/T 34895-2017 热处理金相检验通则
GB/T34895-2017
标准压缩包解压密码:www.bzxz.net
标准内容
ICS25.200
中华人民共和国国家标准
GB/T34895—2017
热处理金相检验通则
General rules for metallographic examination of heat treatment2017-11-01发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2018-05-01实施
规范性引用文件
术语和定义
金相检验人员
相关设备
检验过程
现场金相检验
检验报告
安全及环保
附录A(资料性附录)试样磨光用砂纸标记及粒度组成附录B(资料性附录)抛光织物、抛光磨料及化学抛光选用附录C(资料性附录)常用化学侵蚀试剂附录D(资料性附录)常用电解侵蚀试剂及规范附录E(资料性附录)部分热处理工艺金相检验标准附录F(资料性附录)侵蚀剂配制及使用的安全事项GB/T34895—2017
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iiiKAoNikAca
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本标准由全国热处理标准化技术委员会(SAC/TC75)提出并归口。GB/T34895—2017
本标准主要起草单位:国家刀剪及日用金属工具质量监督检验中心、北京机电研究所、上海市机械制造工艺研究所有限公司、北京市特种设备检测中心、大连交通大学、天津热处理检测中心有限公司、长春轨道客车股份有限公司、江苏丰东热处理及表面改性工程技术研究有限公司、广东世创金属科技股份有限公司、北京恒智友科技开发中心。本标准主要起草人:毕革平、李俏、任颂赞、谭文华、雷闽、李志强、逮连文、宋宝敬、史有森、董小虹、向建华、黄文妞、陈小煜。
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1范围
热处理金相检验通则
GB/T34895—2017
本标准规定了工件热处理前后及热处理过程中金相检验的人员,相关设备,试样的取样,制样,组织显示、组织检验、金相照片制作,原始记录、样品处置,现场金相检验,检验报告及安全环保等技术要求本标准适用于用光学金相显微镜对热处理金相检验。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件GB/T7232www.bzxz.net
金属热处理工艺术语
GB/T13298金属显微组织检验方法GB/T15749
定量金相测定方法
GB/T17455
无损检测表面检测的金相复型技术GB/T27476.1
检测实验室安全第1部分:总则
GB/T27476.2
GB/T27476.3
GB/T27476.5
YB/T4377
术语和定义
检测实验室安全第2部分:电气因素检测实验室安全第3部分:机械因素检测实验室安全第5部分:化学因素金属试样的电解抛光方法
GB/T7232中界定的以及下列术语和定义适用于本文件3.1
金相检验
metallographic examination
采用金相显微镜对金属或合金的宏观组织或显微组织进行分析测定,以得到各种组织的尺寸、数量,形状及分布特征的方法
金相复型技术
metallographic replica
通过将预制的复型材料与试样贴合的方法取得部件金属微观组织形貌的复型(负面)技术。[DL/T652—1998]
定量金相
quantitative metallography
采用体视学和图像分析技术等对材料的显微组织进行定量表征的一类金相技术注:定量金相包括测估晶粒尺寸、各相的含量、第二相的大小、数量、形状及其分布特征等。3.4
图像分析
image analysis
从图像中提取的几何信息和光密度等定量数据的实验技术。1
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GB/T34895—2017
workpiecesitemetallographic examination工件现场金相检验
在工件上直接进行金相制样,直接用现场显微镜或用金相复型技术进行组织检验4金相检验人员
4.1金相检验人员需经专业培训,并取得相应上岗证,4.2从事热处理工件金相检验人员应具有金属材料及热处理的基本知识(包括相应安全、环保及质量控制等),要熟悉相关金相检验标准,并应具有与侵蚀剂相关的化学试剂,侵蚀剂配制的基本知识:4.3金相检验人员应接受包括相应金相检验标准、安全及环保等更新信息在内的继续教育,并保存记录。
5相关设备
5.1金相检验相关设备包制样设备(金相切割机、镶嵌机、预磨机、抛光机,电解腐蚀设备等)、金相显微镜及照相系统等,均应满足相关的安全要求,都应纳人设备管理体系。5.2金相预磨机、抛光机应具有可变速功能,预磨机转速一般为300r/min500r/min,抛光机转速一般为1000r/min,并配有进水及下水通道。也可选用全自动制样设备。5.3金相显微镜的选择及配置(包括总放大倍率选择、物镜的数值孔径、成像清晰范围、摄像头、暗场偏光器等附件)选择均应满足金相检验的技术要求。5.4光学金相显微镜不能与制样设备(包括侵蚀场地)同处一房间。6检验过程
6.1取样
6.1.1基本要求
取样方案应依据相关国家标准、行业标准,或技术协议、技术文件来确定。选取样品时,应明确数量、部位以及取向。热处理件金相检验一般采用随炉试样或在产品上切割试样。取样遵循以下原则:a)代表性原则:在热处理工件上具有代表性的部位取样;b)完整性原则:在热处理工件上能够全面反映出组织分布。如表面热处理应包括表面组织、过渡区组织、基体组织等:
重要性原则:在热处理工件上使用最重要的部位或缺陷最容易出现的部位:c)
无变化原则:在取样过程中,不应造成热处理组织发生变化,如过热、畸变、特殊表面的损伤;d)
唯一性原则:在取样过程中要及时对试样进行标识,并确保在取样、分组、检验,留样等各环节e
具唯一性并能追溯。
无法在热处理工件上取样或要求对实物检测的,可以直接在工件上按相关标准选取检验区域6.1.2试样大小及数量
6.1.2.1试样大小和数量应满足热处理工艺、热处理质量检验要求6.1.2.2试样大小应满足对边长、视场直径或面积有要求的技术条件。对某些测试面总面积有特殊要求的,应根据面积大小决定试样数量。6.1.2.3试样一般应以能正常握持为宜,一般磨面面积不大于400mm,高度宜为15mm~20mm,过2
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小或形状复杂的难以握持进行制样的试样,可采用机械夹持或镶嵌的方法。6.1.3试样检验面的确定
6.1.3.1试样检验面应具有代表性,应符合相关标准或技术文件规定6.1.3.2试样检验面可以有以下几种选择:GB/T34895—2017
a)横截面:垂直于锻轧方向的横截面可以检验金属材料从表层到中心的显微组织分布、晶粒度级别、碳化物网、表层缺陷深度、氧化层深度、脱碳层深度、表面改性层深度等。纵截面:平行于锻轧方向的纵截面可以检验非金属夹杂物的变形程度及分布、晶粒畸变程度、b)
塑性变形程度、变形后的各种组织分布形貌、热处理后显微组织在纵向分布形貌。斜截面:用于表面薄的改性层试样,可加工成斜截面,与试样表面的夹角可根据改性层深度c)
确定。
6.1.4试样截取
大多数情况下应根据工件的硬度、形状及检测要求切割取样,可选用剪切、手锯、砂轮机切割、电火花切割,机加工设备等截取,必要时也可用火焰气割法截取。不论用哪种方法,应采取水冷等预防措施并在切割边去除畸变、过热、过烧等影响区。6.1.5镶嵌或夹持
试样过小或形状特殊,或要求检验试样表层组织而不需要棱边倒角的,可采用试样夹持或镶嵌方法。镶嵌方法分为热镶嵌和冷镶嵌,可根据试样及检验要求选用,具体操作方法见GB/T13298。6.2制样
6.2.1试样的磨抛工序过程应有作业指导书,并应按规定执行。6.2.2试样通过磨抛过程,获得平整、光亮、无划痕,可进行显微观察的镜面。6.2.3每一道磨抛工序应消除上道工序产生的表层损伤痕迹。为便于辨别,下一道磨抛方向应与上一道磨抛方向垂直。
6.2.4对于需要检验表层组织及深度等试样,磨抛过程中要保证试面与外表面垂直,或保持设定的斜角,并且保证检验边的棱边不受倒角等损伤。6.2.5机械磨抛过程中应注意对试样的施力、冷却及清洗,避免引发变质层。6.2.6对硬度较低的铝、镁等金属应施加轻压力,且不能同硬度高的试样采用同一张砂纸、抛光布。6.2.7人工磨抛操作时,试样应从盘中心至盘边缘来回移动。6.3磨光
6.3.1除金相砂轮切割机加工的试面,用其他方法截取的试面均应经砂轮磨加工,直至上道加工道痕去除,并且平整
6.3.2磨制时可采用手工或机械方法干磨或湿磨。一般推荐用金相旋转预磨机配水砂纸的加工方法。6.3.3磨削速度与加工效率有关,更与具体试样可能产生变质层的敏感性有关,因此,不同材质,不同工艺状态的试样应采用不同的磨光转速。磨削转速可选300r/min~500r/min,细磨时可选高速。6.3.4磨光一般由粗磨到细磨分多道完成。初始选用P180~P220粗水砂纸粗磨,最终选用P1000~~P1200水砂纸细磨后进人下道抛光工序。中间一般再均分两道水砂纸加工,如P320~P400及P600~P800等。同时,应注意砂纸的磨削能力,一旦变钝应及时更换,以免造成磨面增添扰乱层。有关砂纸标记及粒度组成参见附录A。
6.3.5经最后一道细磨的试面,应只留有最终砂纸的均匀平行磨痕,才能进入抛光阶段。3
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GB/T34895—2017
6.4抛光
6.4.1试样抛光可用机械抛光,化学抛光和电解抛光的方法。一般推荐用机械抛光法。6.4.2对于机械抛光,还应在抛光盘上覆上抛光织物(除抛光机外),并喷涂适量的抛光磨料。相关抛光织物及抛光磨料的选用参见附录B。6.4.3机械抛光工序分为粗抛及精抛,个别情况下也可采用一次精抛光。6.4.4机械抛光时,压力要轻,试样来回移动,若检验夹杂物、石墨等时,试样还应适当转动,并不时喷加抛磨料。抛光织物的湿度以将试样从盘上取下观察时,表面水膜能在2s~3s内完全蒸发消失为宜。抛光到磨面的磨痕完全去除,达相当镜面时为止。抛光后用清水或酒精洗净吹干,使表面不致有水迹或污物残留。
6.4.5对于铝合金、铜合金、奥氏体不锈钢、耐热钢等试样采用化学抛光或电解抛光效果较好。化学抛光可参考附录B,电解抛光方法按YB/T4377进行。6.5
组织显示
6.5.1基本要求
金相试样侵蚀过程应制定相应作业指导书,并按技术文件要求执行。6.5.1.1
6.5.1.2对于非金属夹杂物、石墨、孔隙、晶界内氧化、部分相对硬质相和部分镀层等应在抛光态下直接观察。
6.5.1.3显微组织一般要通过化学或物理等方法显示出来。常用的方法为化学侵蚀,电解侵蚀,薄膜干涉等方法。首选化学侵蚀法,具体侵蚀方法的选择应以能满足金相分析且安全、经济为依据。6.5.1.4金相试样侵蚀处理后应充分清洗、吹干。6.5.2化学侵蚀
6.5.2.1一定的化学试剂与一定的金属试样表面通过化学或电化学过程对不同组织的不均匀溶解而显示金相组织。常用侵蚀试剂及侵蚀条件参见附录C。6.5.2.2侵蚀过程主要与试剂、温度、侵蚀时间有关。侵蚀程度的控制,以能正确显示相关组织满足检验要求为依据,
6.5.3电解侵蚀
金相试样作为电路的阳极,浸人合适的电解侵蚀液中,通人较小电流进行侵蚀,以显示金属显微组织。侵蚀条件由电压,电流、温度时间来确定。部分电解侵蚀试剂及侵蚀条件见附录D6.5.4其他显示方式
薄膜干涉显示、恒电位侵蚀、热染法等组织显示方法见GB/T13298。6.6组织检验
6.6.1基本要求
6.6.1.1金相显微镜目镜测微尺、物镜测微尺均应进行计量溯源。当接有电脑显示器时,应保证显示器图像的尺寸可追溯性。
6.6.1.2根据检验项目合理规范地操作光学金相显微镜包括选择合适的目镜,物镜,数值孔径光栏,视场光栏、光源,滤色片等以满足放大倍率、分辨力、衬度、景深等要求。6.6.1.3金相组织观察时应从低倍起到高倍率观察,先选择具有代表性视场,再放大到适当的或规定的放大倍率。
6.6.2金相组织评定
GB/T34895—2017
6.6.2.1对于金相组织的判定、评级均应按国家标准、行业标准或相关的技术文件规定。部分热处理金相检验标准参见附录E。
6.6.2.2金相组织形态、粗细、分布的评级应对照相关标准中相应的评级图。6.6.2.3金相组织评级时,放大倍率、视场大小、区域、视场数应与相应标准保持一致。6.6.2.4金相组织评级时,金相组织级别的评定应按相关标准规定的方法执行。6.6.2.5当需要定量测量组织几何尺寸时,应在一定的倍率下进行,以保证一定的测量精度。测量的区域、范围、次数以及数据处理,应按相关技术文件或相关标准执行。6.6.2.6需要用定量金相方法或图像分析方法进行组织评级测量的可按GB/T15749或相关的图像分析软件应用说明进行。图像分析软件使用前应经证实能够达到预期使用目的。6.7
金相照片制作
6.7.1金相检验报告一般应有典型金相照片。6.7.2金相照片的放大倍率、视场大小应与相应标准中的图谱相适应。金相照片应能清晰显示金相检验指出的组织信息,应有放大倍率信息,要附带组织显示条件。相关组织信息可用1张或多张金相照片表达。
6.7.3金相照片可通过与金相显微镜匹配的电子摄像头摄取,也可通过金相显微镜配置的感光胶片照相机摄取。为摄得规范、良好的金相照片,应控制金相照片拍摄过程中的各个环节质量。6.7.4金相试样应制备良好,侵蚀程度应适应放大倍率,高倍率观察试样应浅侵蚀。6.7.5金相显微镜观察、摄像时应注意镜头组合选择、孔径光栏及视场光栏调节、照明调整等条件对成像的分辨力、景深、衬度,亮度均匀性等质量的影响6.7.6金相图像转移至显示器过程中,应注意摄像头的图像传感器类型、像素,信号传输速度的影响对拍摄前屏幕上图像不应采用电子放大手段再次放大图像,并应保持图像尺寸,倍率的可追溯性。在电子图像拍摄前,不宜过度调整图像对比度、亮度、饱和度等,以免金相组织图像变形、细节丢失或叠加假象等。
6.7.7电子图像形式的金相照片一般采用电子打印机打印,也可通过感光相纸印制。为能表达金相照片的层次,建议采用彩色打印机或专用图片打印纸,应保证组织的真实性、一致性。6.8原始记录
6.8.1金相检验原始记录可以是纸质的,也可以是电子文本,但应明确规定。原始记录的保存期应列人管理体系,一般不少于一年。6.8.2热处理金相检验原始记录应包含但不限于以下内容:委托单位或部门;
一委托及检测日期:
一样品名称,标识号(图号等)以及主要尺寸;一样品材质及工艺:包括热处理前成型工艺;一取样及制样:取样部位,实验室内运行编号,侵蚀条件及取样需说明信息;选用的标准,包括图谱信息;
显微镜及使用条件:放大倍率(物镜、目镜)、标尺等;一照片拍摄:包括存储文件夹,打印条件等;一有关数据计算处理过程;
GB/T34895—2017
一检验结果及说明,若校核过程中有纠正意见也应列人。6.9样品处置
金相试样在金相检验全过程中,应保证试样标识清晰可辨。金相试样保留时间应有明确规定,一般不少于3个月。必要时,金相试样检验结束后应存放在干燥的容器内。7现场金相检验
现场金相检验的检验区域选择应按6.6.1的规定7.2一般采用专用的现场磨抛设备对所选现场金相检验区域进行磨抛、制样。7.3一般采用化学侵蚀法显示组织。侵蚀后应注意及时用酒精冲洗观察面。7.4组织观察可使用便携式现场金相显微镜,并可用数码摄像头摄取图像7.5对于现场不便观察或不便拍摄的试样区域,可按照GB/T17455中的金相复型技术将所需检验部位复制出来,带到实验室观察检验7.6现场金相检验除按第9章执行相关安全、环保要求外,还应遵守现场的安全、环保要求8检验报告
金相检验报告的格式、报告的编制、校核、批准等形成过程及保存期等均应有相应的程序规定,并8.1
纳入管理体系。
8.2金相检验报告的编制者、校核者应具有相应资质。8.3金相检验报告的信息应包括但不限于以下内容:报告编号、委托日期及检验日期:委托方信息:;
一样品信息(名称、标识、材料牌号、炉次,取样部位、试样规格等):一热处理工艺信息:
检验依据的标准及结论;
一如配有金相照片,应有放大倍率及使用的侵蚀试剂说明;一编制、校核及批准人签字。
9安全及环保
9.1金相检验的全过程,包括取样、制样等环节,应制定相应的安全制度和配备确保安全必要的设施,并应纳人相关体系。安全制度的制定、设施的配备需符合GB/T27476.1、GB/T27476.2、GB/T27476.3.GB/T27476.5的规定。9.2金相试样在截取,磨制时,或强酸、强碱侵蚀时,应按规定配备并穿戴好相应的安全防护用品9.3配置侵蚀剂用的化学试剂,应从有资质供应商采购,应有采购、验收、储存、使用等相关的安全规定,并有相应记录。
9.4金相侵蚀试剂配制、使用及储存的有关安全事项参见附录F,或参考GB/T27476.5。9.5金相检验的全过程,包括取样、制样等环节,应制定相应的环保制度和配备必要的设施,并应纳人相关体系。侵蚀剂使用后废弃时,应经中和处理或经收集统一处理后排放。6
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