1.样品信息及检测要求

样品描述:

42CrMo钢属于超高强度钢，具有高强度和韧性，淬透性也较好，无明显的回火脆性，调质处理后有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力，低温冲击韧性良好。

用途：42CrMo钢一般用于制造高负荷下工作的重要结构件：如轴、齿轮、连杆；变速箱齿轮、增压器齿轮、发动机汽缸；弹簧夹、拖板/顶板、盖板/承载盘、石油钻杆夹头等零件。

脱碳：钢材在脱碳气氛中加热时，根据其脱碳程度可以分为全脱碳层与半脱碳层两类。当钢材表面碳被基本烧损，表层呈现全部铁素体晶粒时，称为全脱碳层，半脱碳是指钢材表面上的碳并未完全烧损，但已使表层含碳量低于钢材的平均含碳量；对于结构钢、工具钢来说，表面脱碳是一种有害缺陷，它不仅使零件机械性能（硬度、强度、耐磨性、疲劳强度等）下降，在使用中发生早期失效，而且由于脱碳层中存在着很大的残余拉应力，往往是加工过程中造成废品的主要因素，如表面淬火裂纹，磨削裂纹。仅对于某些硅钢片、铬镍奥氏体不锈钢等才利用脱碳来改善材料的某些性能。

脱碳检测：参照GB/T 224-2019钢的脱碳层深度测定法-5.2金相法进行制样检测，利用金相图像分析系统观察和定量测量从表面到其组织和基体组织已无区别的那一点的距离。放大倍数的选择取决于脱碳层深度。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脱碳层的最 大倍数。通常采用放大倍数为100倍。

当过渡层和基体较难分辨时,可用更高放大倍数进行观察,确定界限。先在低放大倍数下进行初步观测,保证四周脱碳变化在进一步检测时都可发现,查明最深均匀脱碳区。

检测要求：

切割镶嵌研磨抛光后，使用显影剂进行腐蚀，显微镜观察金相组织脱碳状况。

检测流程：

切割→镶嵌→研磨→抛光→腐蚀→显微观察及分析

2.样品制备

2.1、切割

切割原则：

精确取样，获得高质量检测区域；本次选择合适的切割机，适用的切割片、稳定的夹具、充足的切削液，设置合理的切削参数进行取样，使样品表面损伤降到最 低。

设 备: 手自一体精密切割机Fcut 230E

切 割 片: 碳化硅切割片（Φ230mm）

切割参数： 脉冲模式，切割片转速：3000rpm

切割速度1mm/s；进0.1，退0.05

样品切割

2.2、镶嵌

镶嵌原则：

选择镶嵌的两个主要原因是便于操作和边缘保持。镶嵌时需要考虑的因素包括样品的大小和形状、对温度和压力的敏感性、日常需要镶嵌的试样数量。热压镶嵌是得到最 佳的边缘保护和满足日常所需镶嵌的最 大试样数量的最 佳方法。本次方案使用到的是FH2保边型镶嵌料，尤其适用于自动镶嵌机，使用过程中对人体无不良影响，在镶嵌过程中具有良好的流动性和保边性，镶嵌品质高，对试样具有良好的黏附性，进而对试样起到极好的保护作用。同时镶嵌后的样品密度高、具有良好的耐化学品腐蚀的性能。

设 备: 单工位自动液压镶嵌机Fpress 31A

热镶嵌料: FH2-B01（FH2保边型热镶嵌料）

镶样尺寸: φ30 mm

参数设置：

恒温 135℃保持240s

压力 200bar

水冷 120s

2.3、磨抛

磨抛原则：

研磨抛光后的试样平整，光亮、无明显划痕。

设 备: 全自动磨抛机Fpol 252A auto

磨盘直径: 254mm（10寸）

试样夹具: φ30mm*6

参数设置：多工序模式

3.观察与分析

3.1、观察

观察原则：

用明场、暗场、偏光等不同观察模式，区分孔隙、气泡、暗孔等。

设 备: 研究级正置金相显微镜BM100G

观察方式: 明场、暗场、偏光

放大倍率: 50X、100X、200X、500X、1000X

成像系统; 2000万像素高清相机

图像软件： 专业图像处理测量软件

3.2、结果与分析

样品100倍宏观拼接图（白色为铁素体，在边缘量多，向内部逐渐减少）：

样品放大100倍视场1（边缘白色区域有完全脱碳区域）：

样品放大100倍视场2（边缘白色区域有完全脱碳区域）：

样品放大100倍视场3（边缘白色区域有完全脱碳区域）：

样品放大100倍视场4（边缘白色区域有完全脱碳区域）：

脱碳量测：

在GB/T 224-2019钢的脱碳层深度测定法5.2.3.1“总脱碳层的测定”中有最恶劣视场法和平均法两种，测量方法的选择应由供需双方协商而定。通常用最恶劣视场法，是对每一试样在最深的均匀脱碳区的一个显微镜视场内，应随机进行几次测量（至少需5次），以这些测量值的平均值作为总脱碳层深度

使用专业 金相分析软件系统 进行分析

生成分析报告

最恶劣视场法随机进行几次测量（至少需5次），以平均值作为脱碳层深度，图中所量为完全脱碳层厚度

小结

小结：

1.样品为42CrMo钢属于超高强度钢，具有高强度和韧性，需要使用自动精密切割机进行纵向切割，精确取样；

2.由于样品强烈氧化性气氛中加热时，表面脱碳与表面氧化将同时发生，氧化层易脱落 因此使用保边型热镶嵌粉，保证镶嵌样品密度高，耐腐蚀，保边性能优秀。

3.成熟的磨抛工艺结合高端磨抛耗材，保证样品表面平整、光亮、无明显划痕；

4.专业图像软件对所需信息进行测量、编辑、保存等。