脱碳层深度检测

检测项目

脱碳层深度检测的核心项目包含全脱碳层深度测定、部分脱碳层深度测定以及过渡区特征分析三个维度。全脱碳层指材料表面完全失去碳元素的区域深度值，其微观组织呈现单一铁素体形态；部分脱碳层则表征碳含量梯度变化的过渡区域深度值；过渡区特征分析需记录珠光体/铁素体比例变化规律及晶粒尺寸演变趋势。

附加项目包括表面硬度梯度测试与基体硬度对比分析：通过维氏硬度计或努氏硬度计沿截面方向进行多点测量，绘制硬度-深度曲线以验证组织变化规律；基体硬度对比需选取未受影响区域作为基准值进行数据标准化处理。

检测范围

本检测适用于各类含碳量≥0.2%的合金结构钢、弹簧钢、轴承钢等黑色金属材料。典型应用场景包括：热轧/冷轧板材表面质量评估、热处理工艺验证（退火/淬火/渗碳）、锻件加工过程监控以及服役构件的失效分析。

特殊工况下的扩展应用涵盖：高温氧化环境构件（如锅炉管件）、冷镦加工线材（紧固件原料）、表面涂层基材预处理评价等领域。对于渗碳/渗氮复合处理工件，需明确区分工艺增碳层与基体脱碳层的叠加效应。

检测方法

金相显微分析法为国际通用基准方法（ASTM E1077），具体流程包括：试样切割方向垂直于加工表面→镶嵌制样→机械抛光至镜面→2-4%硝酸酒精溶液腐蚀→400×显微观察。判定标准依据GB/T 224规定：全脱碳层终止于首现珠光体组织处；总脱碳层延伸至与基体含碳量一致区域。

显微硬度梯度法（ISO 3887）作为补充验证手段：采用50g载荷沿截面方向以0.05mm间距连续压痕测量，当相邻三点硬度波动≤5%时判定为基体区域。光谱分析法适用于薄层样品（＜0.1mm），通过GDOES辉光放电光谱进行元素深度剖析。

检测仪器

基础配置需包含倒置式金相显微镜（配备500万像素以上CCD及图像分析软件）、自动转塔显微硬度计（载荷范围10-1000g）、精密切割机（砂轮线速度可调）及真空冷镶设备。进阶实验室应配置电子探针显微分析仪（EPMA）实现微区成分定量测绘。

关键仪器技术参数要求：金相显微镜物镜数值孔径≥0.8（100×油镜），具备明场/暗场/微分干涉功能；显微硬度计载荷分辨率≤0.1g；光谱仪深度分辨率达10nm级别。所有设备均需定期通过标准块进行计量校准（符合JJG 335规程）。

检测流程

确定测试对象与安排：确认测试对象并进行初步检查，确定样品寄送或上门采样安排；

制定验证实验方案：与委托方确认与协商实验方案，验证实验方案的可行性和有效性；

签署委托书：签署委托书，明确测试详情，确定费用，并按约定支付；

进行实验测试：按实验方案进行试验测试，记录数据，并进行必要的控制和调整；

数据分析与报告：分析试验数据，并进行归纳，撰写并审核测试报告，出具符合要求的测试报告，并及时反馈测试结果给委托方。