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轴承钢标准中非金属夹杂物的金相评定
作者：bearingpower 发表时间：2010-12-12
目前，我国制造普通轴承用高碳铬轴承钢现行标准有YB9-59、YB245-64、YB9-68和YJZ84（其中YB245-64钢丝标准和军甲 61标准以及其它轴承套圈、滚动体用钢标准中评定非金属夹杂物时至今仍采用YB9-59标准图片。其原因在于，诸如军甲61标准以及-些其它轴承套圈、滚动体用钢标准至今未作修订，在这些标准中仍延用YB9-59标准图片来评定非金属夹杂物。由于以上标准采用的标准体系不同，尤其是YB9-59和 YB9-68两套非金属夹杂物标准图片中关于非金属夹杂物的分类、级别和评级原则不同，给轴承钢的检验工作，尤其是非金属夹杂物的金相评定工作带来很多不便。为有助于行业金相工作者对轴承钢内在质量的正确评定和为今后修订轴承钢标准时如何选用非金属夹杂物标准评级图片、确定级别划分和评定嚎则提供参考，本文对YB9-59和YB9-68（材检）标准中非金属夹杂物金相评定方面的有关问题作了较详细的叙述。 1 非金属夹杂物的分类 1.1 YB9-59标准中非金属夹杂物的分类 YB9-59标准中将非金属夹杂物分为氧化物、硫化物、碳化物液析及点状不变形夹杂物共四类。评定时除分别考核各类夹杂物的级别外，还须考核氧化物、硫化物及碳化物液析三类夹杂物的级别总和。 1.1.1YB9-59标准中非金属夹杂物分类理由 (l）塑性硅酸盐并入硫化物中评定其理由在于，塑性硅酸盐的形貌与硫化物非常相似，同时在冶炼工艺正常时很少产生塑性硅酸盐．并且100倍下与硫化物较难分辨。 (2）脆性硅酸盐和氮化钛并入氧化物中评定也是以其与氧化物形貌相似，对性能的影响程度相近考虑的。 (3）碳化物液析虽不是夹杂物，但在轴承钢中所起的作用与夹杂物是-样的，故将其列入夹杂物评定项目，并纳人级别总和。 (4）显微孔隙在YB9-59中称为微细裂纹．是低倍组织中危害较大的缺陷。-般出现在棒料的中心部位，多半是因钢锭轴心部分过烧造成的。在过烧区，裂纹沿显微组织的偏析带取向。因显微裂纹在钢中所起的有害作用与夹杂物相似（夹杂物本身在钢中就近以于裂纹），从而在标准附注中也将其纳入夹杂物评级中考核。 1.2 YB9-68标准中非金属夹杂物的分类 YB9-68标准中非金属夹杂物分为脆性夹杂物（包括氧化物、脆性硅酸盐及氮化钛类型夹杂物）、塑性夹杂物（包括硫化物及塑性硅酸盐）和球状不变形夹杂物（包括球状及大块不规则形状的夹杂物）三种类型：碳化物液析和显微孔隙则分别立项予以控制。 2 夹杂物的级别和面积 2.1夹杂物的级别 YB9-59标准中规定氧化物及硫化物的级别图各为1～4级，点状不变形夹杂物则为1～5级：氧化物和硫化物夹杂物评级图片又有原级及a级，点状不变形夹杂物的评级图片有a级及b级之分，YB9-68标准中规定各类夹杂物的级别图均为1～4级，并且比YB9-59增加半级参考图片。 2.2夹杂物的面积 表l给出了YB9-59和YB9-68夹杂物评级图片中夹杂物的面积，分析对比可见有如下特点： (1)YB9-68标准评级图片中各类灾杂物级别递增具有规律性，即各类夹杂物的级别与其面积之间的关系符合下式： An=Al×2n-1 (n=0.5,1,1.5,2····) 式中：An—n级夹杂物之面积．×10-2mm2; Al —l级夹杂物之面积．×10-2mm2; n—夹杂物的级别 (2)YB9-59标准中除a级点状不变形夹杂物(1～3级）和原级氧化物（1～3级）的级别与其所对应的面积之间的关系基本符合上述公式外，其它均无规律。 3 YB9-68标准中夹杂物的评级原则 (1)在同-视场中同时出现塑性夹杂物及脆性夹杂物并串联在-起时，视哪类夹杂物多就按哪类夹杂物评。若数量相近时，则按脆性夹杂物评定。 若塑性夹杂物及脆性夹杂物虽在同-视场中出现，但未串联在-起时，则仍应分别评级。 当球状不变形夹杂物与氧化物、氮化钛、脆性硅酸盐串联在-起时，应-并评为脆性夹杂物。若球状不变形夹杂物虽与上述夹杂物在同-视场内，但不串联在-起时，则应分别评定。 (2）本评级图片指的是中限。如某-视场内的氧化物夹杂较2.5级图片多，但又不到3级，评级时则视该视场与哪-级别较接近，即按哪-级别评。 (3）各类夹杂物均自0.5级起评。脆性、塑性夹杂物-旦发现，即被评为0.5级。小于0.5级的球状不变形夹杂物可按脆性夹杂物评。 (4）评定脆、塑性夹杂物时，除考虑夹杂物面积外，还须考虑其颗粒大小及其分布，若颗粒大而集中，应适当提高级别；若量虽大，但颗粒小且分布分散，则应适当降低级别，其幅度-般以士0.5级为限。 (5）球状不变形夹杂物的评级图片有两种。若在视场内只有-颗球状不变形夹杂物，则按单颗不变形夹杂物评级图片评定；若在同-视场内存在两颗或两颗以上球状夹杂物时，则按多颗球状不变形夹杂物评级图片评定。 (6）单颗球状不变形夹杂物亦可用尺寸测量法进行评定。各级别的单颗球状不变形夹杂物的平均直径如表2所示。 为方便起见，以最大直径及最小直径的算术平均值作为平均直径。若球状夹杂物的形状较特殊，用尺寸测量法评定不合适时，仍按评级图进行评定。 两颗或两颗以上球状夹杂物不用尺寸测量法进行评定。 上述YB9-68标准中各类非金属夹杂物的评级原则基本也适用于YB9-59标准。 4 夹杂物评级时应注意的其它问题 4.1 夹杂物评级时的放大倍率 YB9-59标准中规定非金属夹杂物在放大100～125倍下进行评定，YB9-68标准中对放大倍率的规定则为90～110倍。由于同-类型的夹杂物在不同放大倍率下所观测的夹杂物面积不同，就势必会导致不同的评定结果。比如在放大125倍下评级时，可能比在放大100倍下评级高0.5级以上。因此，非金属夹杂物评级时，其放大倍数最好选为100倍，否则，必须要考虑不同放大倍数的影响。当发生质量异议进行仲裁时，则必须以放大100倍的评定结果为准。 4.2夹杂物评级时的视场直径 目前，各企业使用的显微镜光学系统是不同的，其视场直径也各不相同。金相显微镜的视场直径通常在100mm至140mm范围内。由于不同直径的视场所包括的夹杂物数量不同，因此视场直径的选择对评定夹杂物的级别有着直接的影响。即使夹杂物相同，而选用的显微镜的视场直径不同，有时也往往会得出不同的评定结果。例如在评定串链状夹杂物、硫化物及塑性硅酸盐时，通常是与标准图片比较，视夹杂物贯穿视场的程度，由于视场直径不同，同-夹杂物所贯穿各视场程度就不同，从而便会引起评定误差的产生。 YB9-59标准图片的视场直径分别为：氧化物夹杂（第七级别图）和硫化物夹杂（第八级别图）的视场直径为68mm左右：碳化物液析（第九级别图）的视场直径为72mm左右；而．点状不变形夹杂物（第十级别图）的视场直径为78mm左右。这种各类夹杂物评级图片的视场直径不统-现象是不尽合理．的。同时该标准中也未具体规定非金属夹杂物评定时显微镜视场直径的大小。 YB9-68标准图片（各类非金属夹杂物）的视场直径约为80mm左右，并且标准中也规定显微镜的视场直径为80mm。 总之，为了减少误差，非金属夹杂物评定时，应使显微镜的视场直径与标准评级图片视场直径大小-致。- 市场一部：022-58519722
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