钢铁零件渗金属层金相检验方法
1 范围
本标准规定了钢铁零件渗金属层的金相检验方法。
本标准适用于钢铁零件经渗铬、渗铝、渗锌、渗钒、渗钛、渗铌处理后的试样制备、渗层组织、渗层深度（不适用于渗层与基体没有明显分界的钢种）及显微硬度的检验和测定。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。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标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T 6462 金属和氧化物覆盖层 厚度测量 显微镜法（GB/T 6462—2005，ISO 1463：2003，IDT）
GB/T 7232 金属热处理工艺术语（GB/T 7232—1999，neq DIN EN 10052：1994，JIS B 6905：1995）
GB/T 9451 钢件薄表面总硬化层深度或有效硬化层深度的测定（GB/T 9451—2005，ISO 4970：1979（E），MOD）
GB/T 9790 金属覆盖层和其他有关覆盖层 维氏和努氏显微硬度试验（GB/T 9790—1988，neq ISO 4516：1980）
JB/T 9206 钢铁热浸铝工艺及质量检验
3 术语和定义
GB/T 7232中确立的以及下列术语和定义适用于本标准。
3.1 渗层深度 total diffusion depth
自渗层表面至渗层界面线的距离。
3.2 渗层界面线 interface between case and substrate
金相试样在侵蚀剂作用下，所显示的浸层与基体金属的分界线。
4 试样制备
4.1 试样切取：
4.1.1 试样应取自渗金属零件上具有代表性的部位，在渗层表面垂直切取。
4.1.2 极薄渗金属层（＜5μm），按照GB/T 9451制备斜截面试样。
4.1.3 为避免空心零件渗金属的变形塌陷，应先用树脂填料灌注成实体，固化后再切割成试样。
4.1.4 可用相同钢种、工艺的代试样。
4.1.5 切取试样必须进行水冷，以免引起组织变化。
4.2 夹持和镶嵌：
4.2.1 规则的试样可以用来夹持磨制，为分开两个试样的渗金属层，试样之间要垫上镍片或铜片。
4.2.2 不规则的试样采用镶嵌后磨制，极薄的渗层可加镀层后再镶嵌。
4.3 磨制抛光：
4.3.1 试样依次用砂轮、预磨盘和砂纸轻磨，磨削方向要与渗层呈45°，换一道砂纸转90°仍与渗层呈45°。
4.3.2 抛光时先用抛光微粉或金刚石抛光膏，最后用清水抛光。
4.4 制备好的金相试样，未侵蚀前按JB/T 9206检查孔隙、裂纹和结合面。
4.5 侵蚀剂及用途见表1。
表 1
5 渗层组织
5.1 经侵蚀剂显示后的试样，用光学显微镜放大200～800倍，检验组织。
5.2 不同钢种及工艺的渗层经侵蚀显示的各相见表2及图1～图17。
表 2
（续）
图1 渗铬（×500）侵蚀剂：1+2
（续）
图1 渗铬（×500）侵蚀剂：1+2
图2 渗铬（×500）侵蚀剂：1+2+4
图2 渗铬（×500）侵蚀剂：1+2+4
图3 渗铬（×500）侵蚀剂：1+2（3）
图3 渗铬（×500）侵蚀剂：1+2（3）
图4 渗铬（×800）侵蚀剂：1+2+4
图4 渗铬（×800）侵蚀剂：1+2+4
图5 渗铝（×250）侵蚀剂：5
图5 渗铝（×250）侵蚀剂：5
图6 渗铝（×400）侵蚀剂：5
图6 渗铝（×400）侵蚀剂：5
图7 渗铝（×200）侵蚀剂：1
图7 渗铝（×200）侵蚀剂：1
图8 渗铝（×200）侵蚀剂：5
图8 渗铝（×200）侵蚀剂：5
图9 渗锌（×250）侵蚀剂：6
图9 渗锌（×250）侵蚀剂：6
图10 渗锌（×500）侵蚀剂：7
图10 渗锌（×500）侵蚀剂：7
图11 渗锌（×250）侵蚀剂：1
图11 渗锌（×250）侵蚀剂：1
图12 渗钒（×800）侵蚀剂：1+2+4
图12 渗钒（×800）侵蚀剂：1+2+4(www.xing528.com)
图13 渗钒（×800）侵蚀剂：1+2+4
图13 渗钒（×800）侵蚀剂：1+2+4
图14 渗钛（×800）侵蚀剂：1
图14 渗钛（×800）侵蚀剂：1
图15 渗钛（×800）侵蚀剂：1
图15 渗钛（×800）侵蚀剂：1
图16 渗铌（×800）侵蚀剂：1
图16 渗铌（×800）侵蚀剂：1
图17 渗铌（×800）侵蚀剂：1
6 渗层深度的测量
6.1 按照GB/T 6462及JB/T 9206在制备好的金相试样上，用带有显微目镜的光学显微镜测量。测量放大倍数的选择，见表3。
表 3
图17 渗铌（×800）侵蚀剂：1
6 渗层深度的测量
6.1 按照GB/T 6462及JB/T 9206在制备好的金相试样上，用带有显微目镜的光学显微镜测量。测量放大倍数的选择，见表3。
表 3
6.2 渗层深度测量方法：
6.2.1 界面线较平整时，可直接测量。测量3～5点取算术平均值。
6.2.2 界面线呈波浪状时按JB/T 9206，将一个视场分为六等分，在五个中间点上测量深度，取算术平均值。
6.2.3 界面线不连续或极不均匀，只需测出最大、最小值，供执行工艺参考。
6.3 渗层小于5μm（极薄）的，可按GB/T 9451测量深度。
7 渗层硬度的测量
7.1 按GB/T 9790测定渗层的显微硬度。
7.2 一般在横截面上测定。当渗层深度小于10μm时，允许在渗金属零件表面测定，试样的表面粗糙度Ra的最大值为0.63μm，为除去污物可用06号金相砂纸轻磨。
7.3 每一试样取3～5个压痕计算平均值。
7.4 根据不同渗层选用的实验力见表4。
表 4
6.2 渗层深度测量方法：
6.2.1 界面线较平整时，可直接测量。测量3～5点取算术平均值。
6.2.2 界面线呈波浪状时按JB/T 9206，将一个视场分为六等分，在五个中间点上测量深度，取算术平均值。
6.2.3 界面线不连续或极不均匀，只需测出最大、最小值，供执行工艺参考。
6.3 渗层小于5μm（极薄）的，可按GB/T 9451测量深度。
7 渗层硬度的测量
7.1 按GB/T 9790测定渗层的显微硬度。
7.2 一般在横截面上测定。当渗层深度小于10μm时，允许在渗金属零件表面测定，试样的表面粗糙度Ra的最大值为0.63μm，为除去污物可用06号金相砂纸轻磨。
7.3 每一试样取3～5个压痕计算平均值。
7.4 根据不同渗层选用的实验力见表4。
表 4
7.5 渗层各相显微硬度参见附录A。
8 试验报告
渗金属层金相检验报告，应包括以下内容：
a）检验试样的钢种及渗金属工艺；
b）渗层的组织缺陷（必要的金相照片）；
c）渗层深度和硬度（需注明检测面）；
d）结论。
附录A
（资料性附录）
渗层各相显微硬度
表 A.1
7.5 渗层各相显微硬度参见附录A。
8 试验报告
渗金属层金相检验报告，应包括以下内容：
a）检验试样的钢种及渗金属工艺；
b）渗层的组织缺陷（必要的金相照片）；
c）渗层深度和硬度（需注明检测面）；
d）结论。
附录A
（资料性附录）
渗层各相显微硬度
表 A.1
（续）
（续）
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