第一、二、三代軸承鋼及其熱處理技術的研究進展(十六)

朱祖昌，楊弋濤，朱聞煒

(1.上海工程技術大學，上海 201620； 2.上海大學，上海 200072；3.上海軌道交通檢測認證(集團)有限公司，上海 200434)

測定中為了防止碳化物顆粒出現重復和漏測，在圖片上劃上方格并給以編號，如圖126表示。為了簡化，這里以洛陽軸承研究所的JB/T 1255—2014照片版本金相圖譜的球化退火2級組織圖片作為代表畫出。對球化退火2級組織圖片中的碳化物顆粒直徑測量數值在全部測量完成后按步緒(6)進行導出和保存數據列表，本文中為排版節省篇幅，對金相圖譜的球化退火4級組織圖片的測定數值將按讀者需要給以提供。因為測量是在放大條件下進行，粒子邊緣各取在邊界顯示的中間位置，一般不會產生較大偏差。這時產生的偏差為測量邊界顯示的中間位置的相充差值與圖片直徑為78 mm的比，為此基本上可加忽略。

圖126 GB/T 18254—2016標準的第5級別圖中第2級圖片上測定方塊劃分 1000×Fig.126 The dividing tested blocks of the second graph of the fifth class photos in the standard GB/T 18254—2016

按各種儀器生產方介紹，有多種元件可以測量碳化物顆粒，但一般是在金相試樣上測定，要測量圖片上的碳化物顆粒比較難以進行。據了解，Zeiss公司生產的元件可以進行測量，應用的方法與我們采用的PS方法的原理相近，但其能進行自動攝取測量位置、自動測量和進行記錄處理；而我們是自己取點，標尺測量和記錄是自動進行的，這樣的操作盡管手續麻煩，但對大小顆粒點都可以自選測量。Zeiss公司軟件的取點會受到一定限制(我們沒有研究其他元件的情況)，對較大顆粒的攝取比較容易。另外，雙方在沒有約定情況下，直接對4級圖片中某個碳化物顆粒進行測量比較，數值是很相近的。圖127中舉出一個點的測量值作比較，我們對這個顆粒在近于相同的角度測定的數值為1.865717，與對圖中顆粒的事先測定值相差0.4%，可見測試方法和測定數值基本上是可行和可信的。由于時間上受到限制，未作出更多測量值的對比。

圖127 我們采用的PS方法和Zeiss公司軟件對4級圖片中一個碳化物顆粒的直徑測量值比較結果Fig.127 The result of comparison of the one carbide diameter in 4th graph of the 5th class photo of the standard GB/T 18254-2016 used between our PS method and Zeiss software

對應該標準4級圖片的1000多個數據點，測定結果全部列于本文最后附錄的表中。并按這些數值作了數據處理，結果是相當好的，列于圖128中。對應該標準2級圖片的1856個數據點，全部列于表26中，表中只簡化標注測定的碳化物編號，以“標號”表示；測定的碳化物直徑，以“mm”表示。數據處理采用加倍近似方式計算，結果列于圖129中。

表26 GB/T 18254—2016標準第5級別圖中第2級圖片的全部顆粒碳化物直徑的測定數值

表26 (續)

表26 (續)

表26 (續)

表26 (續)

表26 (續)

表26 (續)

表26 (續)

以前雜志上發表文章中報道的一些碳化物顆粒測定數據都不是用這樣的方法測試的，一般都應用一種金相分析軟件，相對應測試結果中的一些碳化物細小顆粒可能會被忽略。我們采用這種測量方法在國內尚屬首次，其測定結果將全部于以發表，以提供檢查和復測。

4級試樣碳化物測試點總數為1042個；顆粒平均直徑為1.126535247 mm；顆粒的最小直徑和顆粒的最大直徑分別為0.160456 mm和 4.731814 mm(橢圓形球的長軸長度)；試樣標準差為0.640129；小于顆粒平均直徑值的粒子數為594顆，占總粒子數比例為57%。

計算試樣單位面積上的粒子數為218個/mm2，可換算為0.0872個/400 μm2。這數值與S 261010標準中列出的最低密度數值158個/400 μm2相差1812倍。這些結果在下文還會再次被提到。

按顆粒中間距離為0.2 mm的顆粒排列情況在圖128中列出，碳化物顆粒的分布基本上呈正態曲線，與圖中表示的粒子大小正態分布數字(圖中以曲線表示)的相差為64%。

圖128 GB/T 18254—2016標準的第5級別圖中第4級圖片上測定碳化物顆粒的分布曲線Fig.128 The distribution curve of carbide particles in the 4th graph of the 5th class photo of the standard GB/T 18254—2016

2級一半試樣碳化物測試點總數為1856個，具體測試方法與上述4級試樣的方法相同；試樣顆粒平均直徑為0.526420457 mm，試樣顆粒最小直徑和顆粒的最大直徑為0.078905 mm和 1.934773 mm(橢圓形球的長軸長度)；試樣標準差0.229704668；小于平均值的粒子數為1017顆，占總粒子數比例為54.8%。

按顆粒中間距離為0.1 mm的顆粒排列情況在圖129中列出，碳化物顆粒的分布基本上呈正態曲線，與圖中表示的粒子大小正態分布數字(圖中以曲線表示)，其相差與上述4級試樣比小得多。

圖129 GB/T 18254—2016標準的第5級別圖中第2級圖片上測定碳化物顆粒的分布曲線Fig.129 The distribution curve of carbide particles in the 2nd graph of the 5th class photo of the standard GB/T 18254—2016

計算的一半試樣單位面積上的粒子數為776.8個/mm2，可以換算為0.31072個/400 μm2。這數值與S 261010標準中列出的最低密度數值158個/400 μm2相差508倍，可以設想為測定顆粒碳化物的差視率。這些結果在下文還會再次提到。