专利名称：电机抱轴瓦Sn-Sb-Cu轴承合金金相检验方法
技术领域：
本发明涉及合金的金相检验方法领域，尤其是一种电机抱轴瓦Sn-Sb-Cu轴承合 金金相检验方法。
背景技术：
电机抱轴瓦经常发生碾瓦的情况，给工厂带来了较大的损失，在碾瓦发生以后，欲 寻找产生碾瓦的原因，但是，我们国家还没有抱轴瓦Sn-Sb-Cu轴承合金(俗称白合金)检验 的国家标准和和行业标准，因此对白合金的金相组织的好坏进行判断比较困难，不但影响 了生产，还造成了巨大的经济损失。
发明内容
为了克服现有的白合金检验标准空白的不足，本发明提供了一种电机抱轴瓦 Sn-Sb-Cu轴承合金金相检验方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种电机抱轴瓦Sn-Sb-Cu轴承合 金金相检验方法，包括以下步骤编制金相图谱一制备试样一检验试样，对照金相图谱划分 等级一检验结果评定。编制金相图谱步骤包括
a.了解生产工艺对抱轴瓦金相组织影响最大的就是浇注和热处理，因此，必须到现 场实地考察了解浇注工艺，为后面有针对性的取出有代表性的试样作准备，使编制成的金 相图谱具有普遍性；
b.收集相关资料收集以往发生碾瓦的电机抱轴瓦，根据以前发生碾瓦后总结的金相
组
织方面的情况，对以往发生碾瓦的、认为不好的抱轴瓦重新取样检验、分析，检验不同 的试样在相同条件下的金相组织，根据金相组织的区别敲打测试硬度，并对金相组织拍摄 照片，同时，在有明显区别的试样中取出5只有代表性的试样，做2X IO4周次的磨损试验；
c.研究方法和手段定期对生产的电机抱轴瓦进行金相检验及性能试验，并对金相组
织
拍照留存，通过较长时间的抽样、检验、积累，力求找到不同的金相组织，找到其中的联 系，并检验所有抽样样品的金相组织和硬度，拍下显微照片，以便对比分析，编制图谱；
d.重点研究研究金相组织与硬度、耐磨性能的关系，从所有的取样中找出有代表性 的试样，再分别做硬度试验和耐磨性试验，研究表明，黑色α基体上的白色颗粒状β ‘相 的形状、大小和分布对硬度有一定的影响，形状和分布对硬度的影响较大，四角星形、破碎 开花状的、分布不均勻的硬度偏低，但是其硬度值的大小区别不是很明显，对广5号试样做 耐磨性试验，据此分析，当试样的摩擦试验表面的β ‘相和白色针状Y相含量较多时，即 使形状呈星形的也是比较耐磨的，说明β'相和Y相是组织中的硬质点，参考表0;
表0编 号硬度值(ΗΒ5/62. 5)金相组织说明130. 6α基体均匀分布着β ‘相和Y相β ‘相呈方形，e ‘相颗粒较小。234. 3α基体均匀分布着β ‘相和Y相β ‘相呈方形。330. 6α基体均匀分布着β ‘相和Y相β丨相大多数呈方形,少量四角星形，e丨相颗粒较大。431. 6α基体均匀分布着β ‘相和Y相β丨相呈四角星形，e丨相颗粒较大。528. 4α基体分布着e‘相和Y相,β ‘相较不均匀，e丨相呈四角星形,部分破碎状，e丨相颗粒较大。629. 8α基体均匀分布着β ‘相和Y相β丨相呈方形。729. 8α基体均匀分布着β ‘相和Y相β丨相呈方形。828. 4α基体均匀分布着β ‘相和Y相β丨相呈四角星形方形。931. 6α基体均匀分布着β ‘相和Y相β丨相呈方形。1027. 4α基体分布着e‘相和Y相,β ‘相不均匀，可以看到表面尤其不均匀。
e.分析总结编制图谱通过一系列的试样检验研究，相关资料的分析阐述，过往检验 数据的统计，以及抱轴瓦金相检验的历史经验，分析白合金的金相组织对轴瓦的工作性能 及使用寿命的影响，在2X104周次的磨损试验过程中，发现含β ‘相和γ相较多的比较 耐磨，说明这两相质点是相对较硬的相，抱轴瓦的工作性能主要有以下几个方面的影响因 素
⑴β'相的形状，从前几次抱轴瓦的碾瓦情况看，没有碾瓦的白合金组织中的β ‘相 的都是形状正规，方方正正，而碾瓦的白合金组织中都有四角星形或破碎形态的β'相，影 响了耐磨耐压性能；
⑵β ‘相的大小，β ‘相硬而脆，粗大的β ‘相晶体在工作中容易剥落，增加白合金 的磨损；
⑶β ‘相的分布，白合金中的β ‘相若因偏析而聚集时，β ‘相聚集处合金的塑性、 韧性会强烈下降，而且，α基体很软，如果β ‘晶体的部位，γ相也较少，这种偏析势 必导致轴瓦过早破坏，因此这种偏析分布对白合金的性能和寿命的影响也很大；
(4) Y相的情况，虽然也是硬化相，但是相对量少并很细小，而且在检查的所有白合金 金相组织中，Y相在α基体都是呈细而短的针状均勻分布，因此，其对白合金的性能影响 甚微；
根据以上的分析，从下面三个方面来考虑⑴按照β ‘相的形状；⑵按照β ‘相的大 小；⑶按照β'相的分布，综合所有的试样检验的结果，总结规律，编制成金相图谱。制备试样步骤包括
a.从浇注的抱轴瓦窗口位置取出Sb-Cu-Sn基合金试样；
b.试样的切取和制备过程中不能过热或变形；
c.试样抛光后，经过29Γ4%硝酸酒精溶液浸蚀，在放大50X下用金相显微镜观察。检验试样，对照金相图谱划分等级步骤包括
a.操作要求检验时，首先通观整个受检面，然后按大多数视场所示的图像，对照评级 图谱，评定检验项目；
b.检验β‘相的形状按β ‘相的各种形状的所占比例的多少评级，分为6级，按照 形状评级图谱评定，评级说明见表1 ；
表权利要求
一种电机抱轴瓦Sn Sb Cu轴承合金金相检验方法，其特征是包括以下步骤编制金相图谱→制备试样→检验试样，对照金相图谱划分等级→检验结果评定。
2.根据权利要求1所述的电机抱轴瓦Sn-Sb-Cu轴承合金金相检验方法，其特征是编 制金相图谱步骤包括a.了解生产工艺对抱轴瓦金相组织影响最大的就是浇注和热处理，因此，必须到现 场实地考察了解浇注工艺，为后面有针对性的取出有代表性的试样作准备，使编制成的金 相图谱具有普遍性；b.收集相关资料收集以往发生碾瓦的电机抱轴瓦，根据以前发生碾瓦后总结的金相组织方面的情况，对以往发生碾瓦的、认为不好的抱轴瓦重新取样检验、分析，检验不同 的试样在相同条件下的金相组织，根据金相组织的区别敲打测试硬度，并对金相组织拍摄 照片，同时，在有明显区别的试样中取出5只有代表性的试样，做2X IO4周次的磨损试验；c.研究方法和手段定期对生产的电机抱轴瓦进行金相检验及性能试验，并对金相组织拍照留存，通过较长时间的抽样、检验、积累，力求找到不同的金相组织，找到其中的联 系，并检验所有抽样样品的金相组织和硬度，拍下显微照片，以便对比分析，编制图谱；d.重点研究研究金相组织与硬度、耐磨性能的关系，从所有的取样中找出有代表性 的试样，再分别做硬度试验和耐磨性试验，研究表明，黑色α基体上的白色颗粒状β ‘相 的形状、大小和分布对硬度有一定的影响，形状和分布对硬度的影响较大，四角星形、破碎 开花状的、分布不均勻的硬度偏低，但是其硬度值的大小区别不是很明显，对广5号试样做 耐磨性试验，据此分析，当试样的摩擦试验表面的β ‘相和白色针状Y相含量较多时，即 使形状呈星形的也是比较耐磨的，说明β ‘相和Y相是组织中的硬质点；e.分析总结编制图谱通过一系列的试样检验研究，相关资料的分析阐述，过往检验 数据的统计，以及抱轴瓦金相检验的历史经验，分析白合金的金相组织对轴瓦的工作性能 及使用寿命的影响，在2X104周次的磨损试验过程中，发现含β ‘相和γ相较多的比较 耐磨，说明这两相质点是相对较硬的相，抱轴瓦的工作性能主要有以下几个方面的影响因 素⑴β ‘相的形状，从前几次抱轴瓦的碾瓦情况看，没有碾瓦的白合金组织中的β ‘相 的都是形状正规，方方正正，而碾瓦的白合金组织中都有四角星形或破碎形态的β'相，影 响了耐磨耐压性能；⑵β ‘相的大小，β ‘相硬而脆，粗大的β ‘相晶体在工作中容易剥落，增加白合金 的磨损；⑶β ‘相的分布，白合金中的β ‘相若因偏析而聚集时，β ‘相聚集处合金的塑性、韧性会强烈下降，而且，α基体很软，如果β ‘晶体的部位，γ相也较少，这种偏析势 必导致轴瓦过早破坏，因此这种偏析分布对白合金的性能和寿命的影响也很大；(4) Y相的情况，虽然也是硬化相，但是相对量少并很细小，而且在检查的所有白合金 金相组织中，Y相在α基体都是呈细而短的针状均勻分布，因此，其对白合金的性能影响 甚微；根据以上的分析，从下面三个方面来考虑⑴按照β ‘相的形状；⑵按照β ‘相的大小；⑶按照β'相的分布，综合所有的试样检验的结果，总结规律，编制成金相图谱。
3.根据权利要求1所述的电机抱轴瓦Sn-Sb-Cu轴承合金金相检验方法，其特征是制 备试样步骤包括a.从浇注的抱轴瓦窗口位置取出Sb-Cu-Sn基合金试样；b.试样的切取和制备过程中不能过热或变形；c.试样抛光后，经过29Γ4%硝酸酒精溶液浸蚀，在放大50X下用金相显微镜观察。
4.根据权利要求1所述的电机抱轴瓦Sn-Sb-Cu轴承合金金相检验方法，其特征是检 验试样，对照金相图谱划分等级步骤包括a.操作要求检验时，首先通观整个受检面，然后按大多数视场所示的图像，对照评级 图谱，评定检验项目；b.检验β‘相的形状按β ‘相的各种形状的所占比例的多少评级，分为6级，按照 形状评级图谱评定；c.检验β‘相的大小按β ‘相的边长大小评定级别，分为3级，按照大小评级图谱 评定；d.检验β‘相的分布按β ‘相的分布均勻性评定级别，分为4级，按照分布评级图谱评定。
5.根据权利要求1所述的电机抱轴瓦Sn-Sb-Cu轴承合金金相检验方法，其特征是检 验结果评定步骤包括a.品质均以1级为最优，逐级降低；b.按β‘相的形状标准评级的，以3级及以上为合格；c.按β‘相的大小标准评级的，以2级及以上为合格；d.按β‘相的分布标准评级的，以2级及以上为合格；e.同一试样必须在三项检验标准中都合格，才能最终被评为合格。
全文摘要
本发明涉及合金的金相检验方法领域，尤其是一种电机抱轴瓦Sn-Sb-Cu轴承合金金相检验方法。其包括以下步骤编制金相图谱→制备试样→检验试样，对照金相图谱划分等级→检验结果评定。通过深入研究，编制金相图谱，并通过检验样品，对照图谱，确定等级，以此为依据，在抱轴瓦生产中加以调整、控制，可从源头上控制抱轴瓦的内在质量，有效的减少机车在运行过程中发生碾瓦的情况。
文档编号G01N3/56GK101982772SQ201010518169
公开日2011年3月2日 申请日期2010年10月25日 优先权日2010年10月25日
发明者刘修艳 申请人:南车戚墅堰机车有限公司