分析紧固件螺栓调质的金相检验

调质是将亚共析钢加热超过Ac3以上30-50℃，当工件淬火温度正常，保温时间足够，且冷却速度也较高，过冷奥氏体在淬火过程中未发生分解，则淬火后得到的组织应是板条状马氏体和针片状马氏体。在中高温回火过程中，马氏体中析出碳化物，获得回火索氏体或回火屈氏体。下面就让江苏容大的小编为您分析紧固件螺栓调质的金相检验！

调质组织与评定

为确保高强度螺栓淬火时奥氏体化充分，淬火组织均匀，无未溶铁素体及非马氏体组织，必须充分重视淬火态组织的金相检验。对10.9级及以上高强度螺栓而言，淬火组织的均匀性尤为重要。

国外的高强度螺栓热处理非常重视钢的充分奥氏体化，确保其组织的均匀性，以获得最佳的强韧性配合，保障螺栓服役时安全可靠。国内高强度螺栓制造商对此尚未引起足够重视，普遍存在的问题是螺栓淬火加热保温不足，奥氏体化不充分。

评定调质处理的质量一般采用GB/T 13320—2007《钢质模锻件金相组织评级图与评定方法》。该标准适用于经过调质处理的结构钢件，不适用于脱碳、过热、过烧等组织的评定。

标准要求试样应在冷态下用机械方法制取;若采用热切时，必须将热影响区完全去除。制样过程中，不能出现因受热而导致的组织改变现象。试样抛光后用体积百分数2%~5%的硝酸酒精溶液侵蚀。

金相组织按1～8级评定，1级组织最好，8级组织最差。该标准第三组评级图，适用于结构钢调质处理件，尤其是高强度螺栓的调质检验。

被评定的调质组织介于两个级别之间时，以下一级为判定级别，例如大于3级小于4级时，则判为4级。调质的金相组织分析，在光学显微镜下用500倍观察，合格级别由供需双方协商约定，没有约定的以1级~4级为合格。生产实践表明，在低温环境下服役的螺栓，1级~3.5级为验收标准。

如果在评级时有争议，可以参考力学性能检验结果进行判定。

螺栓的调质及组织

GB/T 3098.1—2010《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》强调对8.8级及以上产品的材料要求应有足够的淬透性，以确保螺栓螺纹截面的心部在淬硬状态、回火前获得体积分数约90%的马氏体。

为保证良好的淬透性，对于8.8级、螺纹直径超过20mm的螺栓需采用标准规定的合金钢材料淬火并回火。

淬火后马氏体的粗细可按JB/T 9211—2008《中碳钢与中碳合金结构钢马氏体等级》进行评定。由于奥氏体化温度不同，马氏体形态和大小不一样。1级属于奥氏体化温度偏低，淬火组织是隐针马氏体、细针马氏体和体积分数不大于5%的铁素体;而8级则属于过热组织，是粗大的板条马氏体+粗片针马氏体。

正常淬火时控制在3～5级，其组织为细小的板条马氏体+片状马氏体，6级具有较高的冲击韧性、屈服强度和抗拉强度，适用于较大规格且要求淬透性高的螺栓。

图1为40Cr钢板条状及针状马氏体4级，图2为45钢板条状及针状马氏体5级，图3为SCM435钢板条状及针状马氏体4级，以上均为正常淬火组织。

因为合金元素的加入会减缓马氏体的分解、碳化物的析出和聚集以及残余奥氏体的转变等过程，回火温度将移向更高。

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