YBT 6240-2024《过共析钢碳化物的评定 标准评级图法》

ICS77.040.99CCSH24YB中华人民共和国黑色冶金行业标准CarbideofhypereutectoMicrographicmethodusingstanda中华人民共和国工业和信息化部发布YB/Txxxx—××××本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国钢铁工业协会提出。本文件由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183）归口。本文件起草单位：抚顺特殊钢股份有限公司、首钢集团有限公司、山东省西王特殊钢新材料技术创新中心有限公司、江苏永钢集团有限公司、攀钢集团研究院有限公司、钢铁研究总院有限公司、冶金工业信息标准研究院。本文件主要起草人：程丽杰、栾燕、曹丽红、李秋寒、谷强、史学星、董金龙、韩斌、王晓兰、张达富、王琳、李继康、刘金池、饶子才、黄洁。YB/Txxxx—××××过共析钢(如高碳铬轴承钢和工模具钢）的球化退火工艺为淬火提供良好的组织准备，较低的硬度可保障机加工得以实施，所以一般过共析钢都需检验球化组织。过共析钢碳含量高于共析点，先析出的碳化物呈网状析出，会增加材料脆性，需要在钢材加工过程控制碳化物网状。碳含量更高的过共析钢，例如高碳铬轴承钢凝固时选分结晶易形成了碳化物带状，还可产生碳化物液析。在高碳铬轴承钢(GB/T18245-2016)和工模具钢(GB/T1299-2014)的技术条件中都规定了球化组织、网状、带状和碳化物液析的检验项目和判定指标，但只有标准评级图谱,检验方法、标准评级图谱和评级原则亟待完善。本文件的制定，明确了检验方法、标准评级图谱的组织特征和评级原则，将有助于提高供需双方对高碳铬轴承钢和工模具钢中碳化物检验与评定的准确性和一致性，以便技术条件得以正确实施，保障产品质量。本文件可与GB/T18245-2016和GB/T1299-2014标准配合使用。其他过共析钢中的碳化物的检验与评定可参照本文件执行。为了便于本文件的应用，本文件附录A和附录B给出了GB/T18245-2016和GB/T1299-2014标准中碳化物标准评级图谱。同时，附录C还提供了ISO5949-1983标准评级图谱,以满足高碳铬轴承钢和工模具钢国内外生产与贸易的发展需求。采用超细化处理工艺，使碳化物弥散细小化是提高过共析钢性能和寿命的主要途径。为此，本文件附录D制定了过共析钢碳化物颗粒度和球化率的标准评级图谱，若需评定过共析钢中碳化物的颗粒度和球化率可参考使用。YB/Txxxx—××××过共析钢碳化物的评定标准评级图法本文件规定了过共析钢碳化物评定的试样的选取与制备、评定方法、标准评级图谱和试验报告等本文件适用于高碳铬轴承钢和工模具钢中碳化物的评定。其他过共析钢中碳化物的评定可参照使2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T1299-2014工模具钢GB/T13298金属显微组织检验方法GB/T18254-2016高碳铬轴承钢GB/T30067金相学术语ISO5949-1983工具钢和轴承钢应用显微图像评定碳化物分布的显微方法3术语和定义GB/T30067界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1碳化物carbide碳与一种或多种元素形成的化合物。[来源：GB/T30067-2013，2.2.240，有修改]3.2球状碳化物spheroidizedcarbide铁素体基体中近似球形的颗粒碳化物。3.3碳化物颗粒度carbidesize，CS球状碳化物颗粒的粗细程度，以级别表示。3.4球化组织spheroidizedstructure，SS球状珠光体spheroidizedpealite，SP铁素体基体内分布的完全或部分为球状碳化物的复合组织。3.5球化率spheroidizedrate，SR球化组织中碳化物的球化程度。5YB/Txxxx—××××3.6碳化物网状carbidenetwork，CN沿奥氏体晶界析出的二次碳化物，在其二维横截面上呈现连续或不连续碳化物网。3.7碳化物带状carbidelines，CL分散型带状linesdiffused，LD过共析钢凝固过程枝晶偏析形成的高碳区，在热加工过程中沿变形方向延伸形成的碳化物颗粒聚集带。3.8碳化物液析carbidepseudoeutectic，CP封闭型带状linesenclose，LE由于枝晶偏析而在过共析钢内生成的亚稳共晶碳化物，形成条状碳化物或链状碳化物。4试样的选择与制备4.1取样数量与取样部位高碳铬轴承钢取样数量与部位按GB/T18254-2016规定执行。其他钢取样数量与部位按相关的产品标准或协议的规定执行。未规定时，推荐按GB/T18254-2016中8.3.5和8.3.6滚动体用钢取样方法规定执行。4.2试样制备与浸蚀试样制备与浸蚀按GB/T13298的规定执行，并符合表1的要求。表1试样制备与浸蚀剂—表2推荐试样的淬火回火制度油油油油油油水5标准评级图谱6YB/Txxxx—××××5.1高碳铬轴承钢碳化物标准评级图谱附录A给出了GB/T18254-2016中碳化物的标准评级图谱。标准评级图谱和组织特征的说明见表3。表3高碳铬轴承钢碳化物标准图谱和组织特征mm倍1碳化物细小、未完全球化，细球状珠光体加有少量碳化物未完全断23完全球化为细粒状珠光体，碳化物颗粒均匀，圆度好，无片状珠光体45球化退火碳123长条状碳化物组成较明显的、不连续的大半45热轧（锻）软化退火碳1碳化物颗粒细小，若干条分散的不堪明显的碳化物条带，没有贯穿2碳化物颗粒较细，有一条不明显贯穿整个视场局部聚集的碳化物条带碳化物颗粒较细，有一条明显贯穿整个视场较集中的细窄的碳化物3碳化物颗粒较粗，有一条明显贯穿整个视场集中的较窄的碳化物集碳化物颗粒较粗，有一条明显贯穿整个视场集中的较宽的碳化物集4碳化物颗粒粗大，有一条明显贯穿整个视场集中的宽的碳化物集聚带12较细小的碳化物条或碎块，断续排列成直线，3较粗大碳化物条或碎块，断续排列成直线，总长度不足四分之三视场4粗大碳化物条或碎块，排列成直线，总长度超过四分之三接近贯穿5.2工模具钢标准碳化物标准评级图谱附录B给出了GB/T1299-2014中工模具钢碳化物的标准评级图谱，标准评级图谱和组织特征说明见7YB/Txxxx—××××表4。表4工模具钢标准碳化物标准图谱说明和组织特征mm倍第二级别图合金工具钢123完全球化为细球状珠光体，碳化物颗粒均匀，圆度好，无片456第三级别图合金工具钢1234第二级别图非合金工具钢珠光体组织1未完全球化，细球状珠光体加细片状珠光体，碳化物以球状23完全球化为细球状珠光体，碳化物颗粒均匀，圆度好，无片456第三级别图非合金工具钢碳化物网状12345.3ISO5949-1983碳化物标准评级图谱附录C给出了ISO5949-1983中轴承钢和工模具钢碳化物标准评级图谱。每套由0级至9级（共10张）标准评级图谱组成，其中第九评级图是退火碳化物网状评级图，第十评级图是淬火碳化物网状评级图，第十一评级图是分散带状评级图和第十二评级图是封闭带状评级图。5.4过共析钢碳化物颗粒度和球化率标准评级图谱附录D给出了过共析钢碳化物颗粒度和球化率标准评级图谱。每套图谱由0级至9级（共10张）标准评级图片组成，其中第十三评级图是碳化物颗粒度评级图，第十四评级图是球化率评级图。6评定方法和评级原则6.1总体要求6.1.1本文件采用与标准评级图谱比较法评定钢中碳化物组织。在规定的放大倍率下对整个检验面进8YB/Txxxx—××××行检验，可通过目镜或显示屏的分度装置限定视场直径，确定最严重视场或占优势视场。如果有必要，可将其投影到显示器上，或将其制成显微照片，并缩放成与标准图谱一致的放大倍数，将其投影图像或者显微照片与标准评级图谱对照评级，可以提高评级精度。6.1.2评定时应离开试样边缘脱碳区。6.1.3将选定最严重视场或占优势视场中的图像与标准评级图对照，按最相似的标准图片确定级别。按第一至第八评级图谱评级时，处于两个整级别之间，可以评半级。按第九至第十四评级图谱评级时，处于两个级别之间，不足较高级别，评定为较低级别。6.1.4若缺陷的严重程度超出图片的范畴，可评定为大于最高级别（或小于最低级别）。6.2评级原则高碳铬轴承钢和工模具钢中碳化物的评级方法与评级原则见表5。表5高碳铬轴承钢和工模具钢中碳化物的评级方法与评级原则mm倍以碳化物颗粒大小，片状珠光体的数量和片层间距相结合进行综合评定，以碳化物颗粒大小为主，兼顾片状珠光体的数量和片层间距大小。3级为最佳，低于3级的球化组织为铁素体基体上呈现细小的碳化物颗粒和细片状珠光体，级别越低，碳化物颗粒越小，细片状珠光体数量越多；高于3级的球化组织为铁素体基体上呈现粗大的颗粒和粗片状珠光体，级别越高，碳化物颗粒越大，粗片状珠光体数量越多。两者不一致时，以碳化物物颗粒大小确定级别高低。评定球化组织时不考虑呈网状粗大颗粒，但热加工造成颗粒粗大应适当考虑，以基体占优势的碳化物颗粒大以沿原奥氏体晶界析出的先共析碳化物的网完整性评定。二维平面呈现由长条碳化物及其组成的链条构成断续或连续网。以视场中最重的碳化物网的封闭程度和连续性确定级别，不考虑网的个数。长条碳化物的拐角数越多，网的形状越完整，级别越高；网上碳化物越连续，级别越高。三叉晶界聚集连续碳化物，加严半级。极细长条碳化物构成的以视场中最严重的碳化物条带的严重程度评定，不考虑带的条数。以最严重的碳化物条带中碳化物聚集程度、颗粒大小和带形状(即贯穿视场情况和宽度)评定级别。稀疏的碳化物颗粒带，或极细小碳化物颗以碳化物颗粒大小、片状珠光体的数量和片层间距相结合进行综合评定，以碳化物颗粒大小为主，兼顾片状珠光体的数量和片层间距大小。3级为最佳，低于3级的球化组织为铁素体基体上呈现细小的碳化物颗粒和细片状珠光体，级别越低，碳化物颗粒越小，细片状珠光体数量越多；高于3级的球化组织为铁素体基体上呈现粗大的颗粒和粗片状珠光体，级别越高，碳化物颗粒越大，粗片状珠光体数量越多。两者不一致时，以碳化物物颗粒大小确定级别高低。评定球化组织时不考虑呈网状粗大颗粒，但热加工造成颗粒粗大应适当考虑，以基体占优势的碳化物颗粒大9YB/Txxxx—××××表5高碳铬轴承钢和工模具钢中碳化物的评级方法与评级原则（续）mm倍以沿原奥氏体晶界析出的先共析碳化物的网完整性评定。二维平面呈现由长条碳化物及其组成的链条构成断续或连续网。以视场中最重的碳化物网的封闭程度和连续性确定级别，不考虑网的个数。长条碳化物的拐角数越多，网的形状越完整，级别越高；网上碳化物越连续，级别越高。三叉晶界聚集连续碳化物，加严半级。极细碳化物条链构成的以碳化物颗粒大小、片状珠光体的数量和片层间距相结合进行综合评定，以碳化物颗粒大小为主，兼顾片状珠光体的数量和片层间距大小。3级为最佳，低于3级的球化组织为铁素体基体上呈现细小的碳化物颗粒和细片状珠光体，级别越低，碳化物颗粒越小，细片状珠光体数量越多；高于3级的球化组织为铁素体基体上呈现粗大的颗粒和粗片状珠光体，级别越高，碳化物颗粒越大，粗片状珠光体数量越多。两者不一致时，以碳化物物颗粒大小确定级别高低。评定球化组织时不考虑呈网状粗大颗粒，但热加工造成颗粒粗大应适当考虑，以基体占优势的碳化物颗粒大以沿原奥氏体晶界析出的先共析碳化物的网完整性评定。二维平面表现由长条碳化物及其组成的链条构成断续或连续网。以视场中最重的碳化物网的封闭程度和连续性确定级别，不考虑网的个数。碳化物链条的拐角数越多，网的形状越完整，级别越高；网上碳化物越连续，级别越高。三叉晶界聚集连续碳化物，加严半级。极细碳化物条链构成的以沿原奥氏体晶界处分布的条状和链状碳化物构成的网的完整性和连续性评以沿原奥氏体晶界处分布的条状和链状碳化物构成的网的完整性、连续性，网壁厚度和数量评定，网的形状越完整，连续性越好，网壁越厚，数量越以碳化物聚集程度、颗粒大小和带的宽度评定。带越明亮，带上的碳化物聚以条块状碳化物长度、宽度和条数评定。条块状碳化物越长、越宽，数量越以占优势的视场中碳化物颗粒平均大小（或直径）评定级别，碳化物颗粒越以占优势和最严重视场中片状珠光体出现率分别评定级别，球化程度越好，YB/Txxxx—××××7检验结果表示检验结果有下列三种表示方法：a)A法（最严重视场法）：检验结果以每个试样最严重视场的级别表示；b)B法（占优势视场法）：检验结果以每个试样占优势视场的级别表示；C）C法（综合法）：检验结果分别以每个试样最严重视场的级别和占优势视场的级别表示。8检验报告检验报告宜包括以下内容：a）试验方法编号、检验项目和评级图代号;b)钢的牌号和炉号;c)产品规格尺寸;d）检验试样的状态;e）每个试样的检验结果；f）检验日期；g）检验人。YB/Txxxx—××××附录A（规范性）GB/T18254-2016碳化物标准评级图谱1）A.1第一评级图：高碳铬轴承钢球化组织高碳铬轴承钢球化组织评级图（放大倍数为500X和1000X）见图A.1。放大倍数500×放大倍数放大倍数500×放大倍数 2级1）来自GB/T18254-2016附录A中A.5至A.9。YB/Txxxx—××××3级4级YB/Txxxx—××××放大倍数500×放大倍5级图A.1高碳铬轴承钢球化组织评级图谱A.2第二评级图：高碳铬轴承钢碳化物网状高碳铬轴承钢碳化物网状评级图见图A.2，其中图A.2a)是球化退火碳化物网状评级图（放大倍数为500X图A.2b)是热轧（锻）、软化退火碳化物网状合格界限图（放大倍数为200X）。YB/Txxxx—××××2.5级3级4级5级a）球化退火轴承钢碳化物网状评级图YB/Txxxx—××××b）热轧（锻）、软化退火轴承钢碳化物网状合格界限图图A.2轴承钢碳化物网状评级图A.3第三评级图：高碳铬轴承钢碳化物带状高碳铬轴承钢碳化物带状评级图（放大倍数为100X和500X）见图A.3。放大倍数100×放大YB/Txxxx—××××2级2.5级YB/Txxxx—××××3级3.5级YB/Txxxx—××××放大倍数100×放大4级图A.3碳化物带状评级图A.4第四评级图：高碳铬轴承钢碳化物液析高碳铬轴承钢碳化物液析评级图（放大倍数为100X）见图A.4。条状链状YB/Txxxx—××××条状链状2级条状链状3级YB/Txxxx—××××条状链状4级图A.4碳化物液析评级图YB/Txxxx—××××（规范性）GB/T1299-2014碳化物标准评级图谱2）B.1合金工模具钢碳化物标准评级图谱B.1.1第五评级图：合金工模具钢球化组织合金工模具钢球化组织评级图（放大倍数为500X）见图B.1。2)来自GB/T1299-2016《工模具钢》附录A中A.3至A.6。YB/Txxxx—××××图B.1合金工模具钢球化组织评级图B.1.2第六评级图：合金工模具钢碳化物网状合金工模具钢碳化物网状评级图（放大倍数为500X）见图B.2。YB/Txxxx—××××图B.2合金工模具钢碳化物网状评级图B.2非合金工模具钢碳化物标准评级图谱B.2.1第七评级图：非合金工模具钢球化组织非合金工模具钢球化组织评级图（放大倍数为500X）见图B.3。YB/Txxxx—××××图B.3非合金工模具钢球化组织评级图B.2.2第八评级图：非合金工模具钢碳化物网状非合金工模具钢碳化物网状评级图（放大倍数为500X）见图B.4。YB/Txxxx—××××图B.4非合金工模具钢碳化物网状评级图YB/Txxxx—××××（规范性）ISO5949-1983标准评级图谱及评级方法3）C.1.第九评级图：退火态碳化物网状评级图退火态碳化物网状评级图（放大倍数1000x）见图C.1。3）来自ISO5949-1983标准中附录。YB/Txxxx—××××4级5级YB/Txxxx—××××图C.1退火态碳化物网状评级图C.2第十评级图：淬火态碳化物网状评级图淬火态网状评级图（放大倍数1000x）见图C.2。YB/Txxxx—××××4级