[发明专利]一种适用于水浸超声波C扫描检测的弹簧钢类样品制备方法

说明书

本发明公开一种适用于水浸超声波C扫描检测的弹簧钢类样品制备方法，包括如下步骤：步骤1)取样；步骤2)样品粗加工：将步骤1)取得的样品进行初步粗加工；步骤3)样品热处理：将步骤2)所取样品毛坯进行热处理；步骤4)样品精加工；步骤5)水浸超声波C扫描检测：将步骤4)精加工完成样品进行水浸超声波C扫描检测。本发明的一种适用于水浸超声波C扫描检测的弹簧钢类样品制备方法，实现了弹簧钢的水浸超声波C扫描检测，该方法热处理工艺简单，样品加工难度低，能够保证组织均匀一致，便于进行水浸超声波C扫描检测，且不会影响C扫描结果；对弹簧钢宏观夹杂物的研究及最终产品纯净度的提升具有重要的意义。

技术领域

本发明属于水浸超声波C扫描领域，特别涉及一种适用于水浸超声波C扫描检测的弹簧钢类样品制备方法。

背景技术

弹簧钢作为极其重要的工业用钢，主要用于制作汽车、铁道车辆、拖拉机等结构用板簧、安全阀弹簧、螺旋弹簧，也用于重型机械的减震器和承受高交变载荷工作下的大型卷制弹簧及仪器仪表弹簧等。弹簧在交变应力下等较为严酷的条件下服役，研究和生产实践均表明，弹簧钢的纯净度越高，其性能越好，使用寿命越长。国外商用车主机厂要求弹簧钢每立方米内尺寸为0.4-1.0mm的宏观夹杂物数量不超过15个，因此，提高钢水纯净度，并进一步严格控制钢中宏观夹杂物的含量成为提高产品质量的重点。

钢中存在宏观夹杂物时，容易引起零件应力的局部集中，从而产生疲劳裂纹。目前宏观夹杂物的检验方法主要通过发蓝断口和塔形车削发纹检验，但由于检测体积有限，检验结果具有随机性和不确定性，无法客观评价钢中夹杂物的真实情况。近年来，随着超声技术的发展，超声检测的应用领域逐渐扩大，由于超声波可实现一定体积材料的检测，故超声检测方法能客观地反映出夹杂物在材料中的数量和分布情况。

但目前，水浸超声波C扫描检测主要用于轴承钢的检测，其水浸超声波C扫描样品的热处理工艺为等温球化退火工艺。轴承钢属于过共析钢，热轧态组织主要为较粗的片状珠光体，经等温球化退火后，可以细化组织，将组织中的渗碳体转变为球状，使组织不会影响C扫描结果，满足水浸超声波C扫描检测的要求。弹簧钢属于亚共析钢，热轧态组织主要表现为沿晶界析出的铁素体和较小片层间距的珠光体，若采用等温球化退火工艺，不能完全将组织中碳化物球化，组织中有部分碳化物还是原来的形态，组织将会影响C扫描结果，无法满足水浸超声波对组织均匀一致的要求。国内关于水浸超声波C扫描检测在弹簧钢纯净度的评估上尚未见系统的应用，因此本发明对弹簧钢宏观夹杂物的研究及最终产品纯净度的提升具有重要的意义。

发明内容

本发明提供了一种适用于水浸超声波C扫描检测的弹簧钢类样品制备方法，实现了弹簧钢的水浸超声波C扫描检测，该方法热处理工艺简单，样品加工难度低，能够保证组织均匀一致，便于进行水浸超声波C扫描检测，且不会影响C扫描结果。

本发明提供的一种适用于水浸超声波C扫描检测的弹簧钢类样品制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1)取样：按要求，对弹簧钢的个数、位置进行取样，样品无弯曲；

步骤2)样品粗加工：将步骤1)取得的样品进行初步粗加工，将样品锯切成所需的长度，然后进行车削至样品毛坯所需的直径；样品长度为100-600mm，直径为20-100mm；

步骤3)样品热处理：将步骤2)所取样品毛坯进行热处理，将样品加热至820-900℃，保温30-120min，放入淬火介质冷却至室温，再加热至400-500℃，回火保温90-180min，放入水中冷却至室温；

步骤4)样品精加工：步骤3)热处理完成的样品毛坯利用外圆磨床进行精磨，制成测试样品，样品表面粗糙度≤0.6μm，端部周边无毛刺，椭圆度≤0.05mm，平直度≤0.05mm/100mm；

步骤5)水浸超声波C扫描检测：将步骤4)精加工完成样品进行水浸超声波C扫描检测。

进一步，步骤1)取样可以选取弹簧扁钢或者弹簧圆钢；