8Cr4Mo4V高温轴承钢中碳化物相含量的测定方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种轴承钢中碳化物相的测定方法。
【背景技术】
[0002]残余奥氏体在热力学上为非稳相，之所以能够存在主要是因为奥氏体为面心立方结构，与钢中其他相相比其比容最小。当奥氏体转变成马氏体或分解为其他相时，将发生体积膨胀，体积膨胀的结果使没有转变的奥氏体受到压应力的约束，而不能继续转变，成为残余奥氏体。由于残余奥氏体不稳定，当压应力受到缓解，或者局部应力状态发生变化出现拉应力，或者温度变化等都会引起残余奥氏体向更稳定的组织转变。轴承零件热处理后残余奥氏体含量的多少，会对轴承零件后续的磨加工及使用性能产生较大影响。较多的残余奥氏体含量在零件磨削加工、使用、甚至较长的存放过程中，都会出现部分残余奥氏体转变成马氏体，使轴承零件的体积发生变化，且该变化大小和方位是不确定的，严重时会使轴承精度超出标准要求，降低轴承的使用寿命。
[0003]在近几年的用户返厂轴承的分析中多次出现轴承零件尺寸超标现象，重点表现在8Cr4Mo4V材料的轴承零件上，经分析尺寸变化较大的零件残余奥氏体含量都较高。X射线衍射(XRD)方法是经典的检测钢中残余奥氏体含量的方法，国家标准GB/T 8362-1987中有具体规定。奥氏体的含量一般采用铁素体(或马氏体)的峰强与奥氏体峰强比对的方法计算获得。
[0004]在具体应用此方法测试时面临的主要问题是，受钢中碳化物相的影响，残余奥氏体和碳化物的衍射峰叠加重合，直接比对方法由于计算时不考虑碳化物的比例，结果误差较大，碳化物含量的准确测定是X射线衍射法准确测定残余奥氏体含量的基础，碳化物含量测定结果的准确性对于控制轴承钢中碳化物含量、准确测定残余奥氏体含量及提高轴承钢疲劳寿命有着重要意义。目前，国内外关于轴承钢的研究重点主要集中在冶金质量、零部件疲劳寿命方面，鲜见在高温轴承中碳化物的定量测试的相关报道。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为了解决现有方法测定8Cr4Mo4V中残余奥氏体含量受钢中碳化物相的影响，结果误差较大的技术问题，提供了一种8Cr4Mo4V高温轴承钢中碳化物相含量的测定方法。
[0006]8Cr4Mo4V高温轴承钢中碳化物相的测定方法如下:
[0007]一、称量8Cr4Mo4V高温轴承钢材料的重量，用Hi1表示；
[0008]二、在温度为-8?O °C、反应电压为1.0?3.0V、电流为0.1?0.9A、电流密度为0.1?0.049A/m2的条件下，将8Cr4Mo4V高温轴承钢材料浸入电解液中反应14min?30min，然后称量8Cr4Mo4V高温轴承钢材料的重量，用m2表示；
[0009]三、称量滤膜质量，用m3表示，然后将电解所得的阳极沉淀物进行超声、清洗、抽滤收集，称量干燥后的滤膜质量，用m4表示，采用公式1115= m4-m3计算得出8Cr4Mo4V高温轴承钢中碳化物相的质量；
[0010]四、采用公式:G = m5/ (IIi1- m2) X 100%，计算得出8Cr4Mo4V高温轴承钢中碳化物相的含量；
[0011]步骤二中所述的电解液由质量浓度为5%的盐酸、质量浓度为2%的柠檬酸和丙三醇组成，其中盐酸、柠檬酸与丙三醇的体积比为2:1:1。
[0012]本发明的解决了现有方法测定8Cr4Mo4V中残余奥氏体含量受钢中碳化物相的影响，结果误差较大的技术问题，能够准确的得出8Cr4Mo4V高温轴承钢中碳化物相的含量。
【附图说明】
[0013]图1是实验一中8Cr4Mo4V高温轴承钢材料试样的金相照片；
[0014]图2是实验一中干燥后的滤膜上碳化物的SEM图；
[0015]图3是实验一中干燥后的滤膜上碳化物的SEM图；
[0016]图4是实验一中干燥后的滤膜上碳化物的SEM图；
[0017]图5是实验一中干燥后的滤膜上碳化物的能谱分析图；
[0018]图6是实验一中干燥后的滤膜上碳化物在XRD衍射仪下的图谱。
【具体实施方式】
[0019]本发明技术方案不局限于以下所列举【具体实施方式】，还包括各【具体实施方式】间的任意组合。
[0020]【具体实施方式】一:本实施方式8Cr4Mo4V高温轴承钢中碳化物相的测定方法如下:
[0021]一、称量8Cr4Mo4V高温轴承钢材料的重量，用Hi1表示；
[0022]二、在温度为-8?O °C、反应电压为1.0?3.0V、电流为0.1?0.9A、电流密度为0.1?0.049A/m2的条件下，将8Cr4Mo4V高温轴承钢材料浸入电解液中反应14min?30min，然后称量8Cr4Mo4V高温轴承钢材料的重量，用m2表示；
[0023]三、称量滤膜质量，用m3表示，然后将电解所得的阳极沉淀物进行超声、清洗、抽滤收集，称量干燥后的滤膜质量，用m4表示，采用公式1115= m4-m3计算得出8Cr4Mo4V高温轴承钢中碳化物相的质量；
[0024]四、采用公式:G = m5/ (Iii1- m2) X 100%，计算得出8Cr4Mo4V高温轴承钢中碳化物相的含量；
[0025]步骤二中所述的电解液由质量浓度为5%的盐酸、质量浓度为2%的柠檬酸和丙三醇组成，其中盐酸、柠檬酸与丙三醇的体积比为2:1:1。
[0026]【具体实施方式】二:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是步骤二中反应温度为-7?-1°C。其它与【具体实施方式】一相同。
[0027]【具体实施方式】三:本实施方式与【具体实施方式】一或二之一不同的是步骤二中反应温度为-6°C。其它与【具体实施方式】一或二之一相同。
[0028]【具体实施方式】四:本实施方式与【具体实施方式】一至三之一不同的是步骤二中反应温度为_5°C。其它与【具体实施方式】一至三之一相同。
[0029]【具体实施方式】五:本实施方式与【具体实施方式】一至四之一不同的步骤二中反应温度为_4°C是。其它与【具体实施方式】一至四之一相同。
[0030]【具体实施方式】六:本实施方式与【具体实施方式】一至五之一不同的是步骤二中反应温度为-3°C。其它与【具体实施方式】一至五之一相同。
[0031]【具体实施方式】七:本实施方式与【具体实施方式】一至六之一不同的是步骤二中反应温度为-2°C。其它与【具体实施方式】一至六之一相同。
[0032]【具体实施方式】八:本实施方式与【具体实施方式】一至七之一不同的是步骤二中反应电压为2.0V。其它与【具体实施方式】一至七之一相同。
[0033]【具体实施方式】九:本实施方式与【具体实施方式】一至八之一不同的是步骤二中电流为0.9A。其它与【具体实施方式】一至八之一相同。
[0034]【具体实施方式】十:本实施方式与【具体实施方式】一至九之一不同的是步骤二中电流密度为0.049A/m2。其它与【具体实施方式】一至九之一相同。
[0035]采用下述实验验证本发明效果:
[0036]实验一:
[0037]8Cr4Mo4V高温轴承钢中碳化物相的测定方法如下:
[0038]—、称量8Cr4Mo4V高温轴承钢材料试样的重量为74.6819g，用!^表不，试样尺寸为:Φ 12.4mm,长80_，圆柱形试棒；
[0039]二、在温度为-6°C、反应电压为2.0V、电流为0.9A、电流密度为0.049A/m2的条件下，将8Cr4Mo4V高温轴承钢材料试样(有效尺寸为Φ 12.4mm，长47mm，参加反应的有效面积S = 18.3cm3)浸入电解液中反应15min，然后称量8Cr4Mo4V高温轴承钢材料的重量为74.1416g，用 m2表示，Λ m = m 厂 m 2，为 0.5403g ；
[0040]三、称量滤膜质量为0.11988，用m3表示，然后将电解所得的阳极沉淀物进行在100Hz的条件下超声5min，然后用去离子水清洗、抽滤收集，称量干燥后的滤膜质量为
0.1624g，用m4表示，采用公式1115= m4_m3计算得出8Cr4Mo4V高温轴承钢中碳化物相的质量为 0.0426g ；
[0041]四、采用公式:G= m5/ Λ m = 0.0426/0.5403 X 100%，计算得出 8Cr4Mo4V 高温轴承钢中碳化物相的含量为。
[0042]从图1看出8Cr4Mo4V高温轴承钢材料试样不存在脱碳现象，可以作为碳化物电解萃取试样。
【主权项】
1.8Cr4Mo4V高温轴承钢中碳化物相含量的测定方法，其特征在于8Cr4Mo4V高温轴承钢中碳化物相的测定方法如下: 一、称量8Cr4Mo4V高温轴承钢材料的重量，用Hi1表示； 二、在温度为-8?0°C、反应电压为1.0?3.0V、电流为0.1?0.9A、电流密度为0.1?0.049A/m2的条件下，将8Cr4Mo4V高温轴承钢材料浸入电解液中反应14min?30min，然后称量8Cr4Mo4V高温轴承钢材料的重量，用m2表示； 三、称量滤膜质量，用m3表示，然后将电解所得的阳极沉淀物进行超声、清洗、抽滤收集，称量干燥后的滤膜质量，用m4表示，采用公式1115= m4-m3计算得出8Cr4Mo4V高温轴承钢中碳化物相的质量； 四、采用公式:G= m5/ (Hi1 — m 2) X 100%，计算得出8Cr4Mo4V高温轴承钢中碳化物相的含量； 步骤二中所述的电解液由质量浓度为5%的盐酸、质量浓度为2%的柠檬酸和丙三醇组成，其中盐酸、柠檬酸与丙三醇的体积比为2:1:1。2.根据权利要求1所述8Cr4Mo4V高温轴承钢中碳化物相含量的测定方法，其特征在于步骤二中反应温度为-7?-1°C。3.根据权利要求1所述8Cr4Mo4V高温轴承钢中碳化物相含量的测定方法，其特征在于步骤二中反应温度为_6°C。4.根据权利要求1所述8Cr4Mo4V高温轴承钢中碳化物相含量的测定方法，其特征在于步骤二中反应温度为_5°C。5.根据权利要求1所述8Cr4Mo4V高温轴承钢中碳化物相含量的测定方法，其特征在于步骤二中反应温度为_4°C。6.根据权利要求1所述8Cr4Mo4V高温轴承钢中碳化物相含量的测定方法，其特征在于步骤二中反应温度为_3°C。7.根据权利要求1所述8Cr4Mo4V高温轴承钢中碳化物相含量的测定方法，其特征在于步骤二中反应温度为_2°C。8.根据权利要求1所述8Cr4Mo4V高温轴承钢中碳化物相含量的测定方法，其特征在于步骤二中反应电压为2.0V。9.根据权利要求1所述8Cr4Mo4V高温轴承钢中碳化物相含量的测定方法，其特征在于步骤二中电流为0.9A。10.根据权利要求1所述8Cr4Mo4V高温轴承钢中碳化物相含量的测定方法，其特征在于步骤二中电流密度为0.049A/m2。
【专利摘要】8Cr4Mo4V高温轴承钢中碳化物相含量的测定方法，它涉及一种轴承钢中碳化物相的测定方法。本发明是为了解决现有方法测定8Cr4Mo4V中残余奥氏体含量受钢中碳化物相的影响，结果误差较大的技术问题。方法如下：一、称量8Cr4Mo4V高温轴承钢材料的重量m1；二、将8Cr4Mo4V高温轴承钢材料浸入电解液称量，用m2表示；三、称量滤膜质量，用m3表示，然后抽滤，称量干燥后的滤膜质量，用m4表示，采用公式m5＝m4-m3计算得出8Cr4Mo4V高温轴承钢中碳化物相的质量；四、采用公式：G＝m5/(m1－m2)×100％，计算得出8Cr4Mo4V高温轴承钢中碳化物相的含量；本发明方法能够准确得出轴承钢中碳化物相的含量。本发明属于高温轴承钢中碳化物相含量的测定领域。
【IPC分类】G01N5/04
【公开号】CN105203426
【申请号】CN201510702212
【发明人】赵强, 孙慧广, 马芳, 王成城, 徐雷, 李嘉仪, 孙惠丽, 刘秀莲
【申请人】中航工业哈尔滨轴承有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年10月26日