钢及钢产品—力学性能试验取样位置及试样制备起草工作

主要起草单位：冶金工业信息标准研究院、齐齐哈尔华工机床股份有限公司、江苏永钢集团有限公司、钢铁研究院总院、首钢集团有限公司、江苏武进不锈股份有限公司。

主要起草人：董莉、高怡斐、郭愚、宋建新、王洪亮、张维旭、周立富、王萍、周志超、李奇。 2100433B

2018年5月14日，《钢及钢产品—力学性能试验取样位置及试样制备》发布。

2019年2月1日，《钢及钢产品—力学性能试验取样位置及试样制备》实施。

取样是金相试样制备的第一道工序，若取样不当，则达不到检验目的，因此，所取试样的大小、部位、磨面方向等应严格按照相应的标准规定执行。金相试样取样的原则：选择有代表性的金相试样是金相研究的第一步，不重视取样的重要性常常会影响试验结果的成败 。

1．截取试样的部位，必须能表征材料或部件的特点及检验的目的。①对机件破裂的原因进行金相分析时，试样应在部件破裂部位截取。为了得到更多的资料，还需要在离开破裂源较远的部位截取参考试样，进行对照研究。②对于工艺过程或热处理不同的材料或部件，试样的截取部位也要相应地改变。③研究分析铸件的金相组织，必须从铸件的表层到中心同时观察．根据各部位组织的差异，从而了解铸件的偏析程度。小机件可直接截取垂直于模壁的横断面，大机件应在垂直于模壁的横断面上，从表层到中心截取几个试样。④轧制型材或锻件取样应考虑表层有无脱碳、折迭等缺陷，以及非金属夹杂物的鉴定，所以要在横向和纵向上截取试样。横向试样主要研究表层缺陷及非金属夹杂物的分布，对于很长的型材应在两端分别截取试样，以便比较夹杂物的偏析情况;纵向试样主要研究夹杂物的形状,鉴别夹杂物的类型，观察晶粒粒长的程度，估计逆性形变过程中冷变形的程度。⑤经过各种热处理的零件，显微组织是比较均匀的，因而只在任一截面上截取试样即可，同时要考虑到表层情况，如脱碳、渗碳、表面镀膜、氧化等。

2．确定试样的金相磨面：研究结果或试验报告上的金相照片应说明取样的部位和磨面的方向。① 横截面主要研究内容：a．试样外层边缘到中心部位金相显微组织的变化。b．表层缺陷的检验，如、氧化、脱碳、过烧、折迭等。c．表面处理结果观察，如表面镀膜、表面淬火、化学热处理等。d．非金属夹杂物在截面上的分布情况。e．晶粒度的测定。② 纵截面主要研究内容：a．非金属夹杂物的数量、形状、大小，夹杂物的情况与取样部位关系非常大，因而必须注意取样部位能代表整块材料。b．测定晶粒拉长的程度，了解材料冷变形的程度。c．鉴定钢的带状组织以及热处理消除带状组织的效果。

3．金相试样截取截面方法：试样的截取必须采用合适的方法，避免因切割加工不当而引起显微组织的变化。引起组织变化的可能性有两方面必须注意：①逆性变形使金相组织发生变化。如低碳钢、有色金属中晶粒受力压缩拉长或扭曲，多晶锌晶粒内部形变挛晶的出现，奥氏体类钢晶粒内部滑移线的增加等都是容易发生的毛病。尤其某些低熔点金属{锡、锌等)，由于它们的再结晶温度低于室温，如果试样发生逆性变化，将同时伴随有再结晶过程，使原来的组织、晶粒大小发生根本改变。②材料因受热引起的金相组织变化．如淬火马氏体组织，往往因磨削热影响，使马氏体回火．产生回火马氏体。③根据材料的硬度不同，采用不同方法截取试样。a．对软性的材料可用手锯或锯床等截取。b．极硬的合金材料，如淬火钢及硬质合金等，可用砂轮片，金相试样切割机截取。c．硬脆合金一般用锤击，挑选合适的碎块，然后镶嵌成规整的试样。d．斜面截取法对表层金相组织的分析研究是一种有效的方法，在很多情况下表层厚度极薄，在一般试样截面上是一条极细的线条，无法观察到清晰的组织。但采用斜面截切法可扩大观察范围，如表面镀层、拜尔培层的研究。

参考资料：