《金属内氧化深度及晶间腐蚀深度测定 金相法》

T/CSTMXXXXX—201X

ICS77.140.01

CCSH40/59

团体标准

T/CSTMXXXXX-202X

金属内氧化深度或晶间腐蚀深度测定金相

法

EstimatingthedepthofIGOorIGA–MicroscopicalMethod

202X-XX-XX发布202X-XX-XX实施

中关村材料试验技术联盟

T/CSTMXXXXX—2020

金属内氧化深度或晶间腐蚀深度测定金相法

重要提示——使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。本文并未指出所有可

能的安全问题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的

条件。

1范围

本方法规定了金属内氧化深度或晶间腐蚀深度的金相测定方法。

本方法适用于合金钢、高温合金等金属材料表面内氧化或晶间腐蚀深度的测定。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本方法的引用而成为本方法的条款。凡是注日期的引用文件，其

随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本方法。凡是不注日期的引用

文件，其最新版本适用于本方法。

GB/T13298金属显微组织检验方法

ASTME3StandardGuideforPreparationofMetallographicSpecimens

GB/T30067金相学术语

3术语和定义

GB/T13298、ASTME3界定的术语和定义适用于本方法。以下术语和定义适用于本方

法。

3.1内氧化IGO

氧通过扩散进入合金内部，在合金次表面层中实现选择性氧化形成内氧化物的过程。

3.2内氧化深度thedepthofIGO

从试样表面到次表层内氧化物最深位置的垂直距离。

3.3晶间腐蚀IGA

沿着金属晶粒边界或晶界附近发生的腐蚀现象。

3.4晶间腐蚀深度thedepthofIGA

从试样表面到发生晶间腐蚀最深位置的垂直距离。

4方法原理

合金钢和高温合金等材料发生内氧化后，氧会在工件表面，沿着晶界向内部渗入并

与合金元素发生反应，产生晶间氧化，晶间氧化的深度就是内氧化的深度。晶间腐蚀同

样会沿着工件表面金属晶粒间的分界面向内部扩展。内氧化以及晶间腐蚀均使得样品表

面组织产生变化，通过显微镜便可以直观的检测出来（二者形貌表现相似，显微镜无法

区分），内氧化以及晶间腐蚀典型形貌见图1~2。

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图1典型内氧化形貌图2典型晶间腐蚀形貌

5取样

首先应对委托试样进行登记和编号，登记内容应包括：委托单位，试样原号，材料

牌号及热处理状态，检验内容和要求等。

试样应在交货状态下检验，不需要进一步热处理。如经有关各方商定，需要采取附

加热处理，则要从多方面注意防止合金元素的分布状态和质量分数的变化，例如：采用

小试样、短的奥氏体化时间、中性的保护气氛等。

试样应从试验件上直接切取。检验部位应具有代表性，取样位置和、检验面方向以

及取样数量应根据材料特性、检验目的和供需双方的协议和标准确定。

对于小尺寸样品(如公称直径不大于25mm的金属或边长不大于20mm的金属)应检

测整个周边，对于大尺寸样品(如公称直径大于25mm的金属或边长大于20mm的金属)，

为保证取样的代表性,可截取样品同一截面的一个或几个部位,且保证总检测周长不小于

35mm。

试样切割注意不要产生易造成判断失误的表面损伤，确保垂直长度满足规定的尺寸

要求。推荐采用水冷砂轮切割、钼丝电火花切割和手锯，避免采用火焰切割等可能引起

材料组织变化和深度残余应力的方法进行取样。确保取样方法不会造成样品组织改变，

且在一个平面上。

6样品制备

检验表面需按一般金相试样进行磨制抛光，金相样品制备过程参照GB/T13298或

ASTME3执行，样品需要镶嵌以保护边部。要求试样边缘不允许有剥落、圆角、卷边，

通常试样应当镶嵌或固定在夹持器内，必要时被检试样表面可电镀上一层金属加以保护。

镶嵌样品表面和镶嵌料之间的间隙应小于10μm，如果间隙超过10μm，需要重新镶嵌

或更换镶嵌材料。可以使用自动或半自动的制样技术。样品制成抛光态金相试样，试样

制备完成后先在肉眼下进行初步检查，确认被检表面光洁度等是否符合检测要求，然后

在光学显微镜下检查边部状态，包括剥落、圆角、卷边、间隙等是否合规。如果不满足

要求，需要重新制样。在去除镶嵌料时，应注意不要触碰到检验面，尤其是注意保护边

部不出现损伤。

7仪器设备

用金相法进行近表面检验时需使用金相显微镜，显微镜的校准精度应在±2%以内。

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常用的放大倍数有50×、100×、200×、400×、500×和1000×。

8测定方法

金相法是通过在光学显微镜下观察试样边部内氧化状态或晶间腐蚀状态，并测量最

大深度的方法。

内氧化深度和晶间腐蚀深度测定均在抛光态下进行。

将制备好的样品在光学显微镜下观察。借助于测微目镜，或利用金相图像分析系统

观察和定量测量从样品表面到基体组织已无内氧化或晶间腐蚀的那一点的距离。观察整

个被检区域，先在合适的放大倍数下扫描整个样品表面以定位内氧化或晶间腐蚀最大深

度的位置（进行深度测量时，试样边部起始位置应去除因腐蚀、氧化等造成的非基体区

域），然后拍摄照片并利用图像分析软件对内氧化或晶间腐蚀最大深度进行测量。

最深位置及大致深度是对试样在最深的内氧化或晶间腐蚀区域的一个显微镜视场

内，测量最深处的位置，并取其数值。

放大倍数的选择取决于内氧化或晶间腐蚀深度。如果需方没有特殊规定,由检测者选

择。建议使用能观测到整个内氧化或晶间腐蚀的最大倍数。通常内氧化深度推荐放大倍

数为500倍到1000倍，晶间腐蚀深度推荐放大倍数为100倍到500倍。

测量内氧化或晶间腐蚀最大深度并记录。

9试验报告

试验报告应包括以下内容：

a)委托单位；

b)标准编号；

c)产品名称；

d）试样原号；

e）取样位置；

f）测试方法；

g）检验结果（内氧化或晶间腐蚀深度，以微米表示，数值精确到整数位）；

h）检验日期及签名。

可根据供需双方协议确定检测报告内容和格式。

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