鋼材發藍斷口試驗

斷口發藍斷口發藍是一種檢測鋼材宏觀夾雜物的常用手段，它是將鋼材斷口試樣用熱處理爐在300-350℃進行烘烤，至斷口面形成黑藍色膜，以觀察鋼中非金屬夾雜物的分布。缺點由于此方法是在折斷后試樣上進行烤藍，斷面極易氧化或沾上油污導致烤藍時斷面加熱不均勻，使烤藍工藝難以掌控，烤藍效果不理想。國外有低碳低合金鋼發藍斷口試驗檢驗規范，但不適合中、高碳合金鋼，高碳鉻軸承鋼，高碳鉻不銹軸承鋼等鋼種的發藍斷口檢驗。改良

為此，筆者提出了一種簡易可行的發藍斷口熱處理操作工藝，適合高、中、低碳合金鋼，高碳鉻軸承鋼，高碳鉻不銹軸承鋼等鋼種的發藍斷口檢驗。通過該方法獲得良好的發藍斷口，能夠較為準確地評定鋼中夾雜物的含量及分布。

試驗方法

1 斷口試樣及其制備1.1   取樣試片應從軋后棒材、軋坯或相當方坯截面上截取，試樣厚度為15～20mm。 

（a）棒材取樣

1.2試樣尺寸一般情況下，該試驗方法可直接適用于適用于φ40mm～250mm鋼材的縱向發藍斷口檢驗。若受斷口檢驗能力的影響，對超大規格鋼材的發藍斷口檢驗，可采取分別制備斷口試樣的方式進行發藍斷口檢驗，如圖2所示，在鋼材橫截面上切取中心區（C）發藍斷口試樣1塊，與中心對稱的表面區（S）及中間區（M）2塊，斷口發藍處理后再統一進行評定。橫向斷口試樣厚度15～20mm。

1.3斷口試樣刻槽處理在試樣橫截面處過中心開一個深度1/3H的槽（H為試樣厚度），要求槽底較為尖銳，貫穿試樣整個橫截面，開槽目的是便于將試樣一次性折斷，避免其塑性變形，影響夾雜物顯示。可采用機加工方式或電火花方式開槽，如刨銑V型槽或線切割開槽等加工方式。

1.4 斷口試樣熱處理將發藍斷口試樣在鋼的奧氏體化溫度下保溫一段時間進行淬火，之后進行回火處理。建議熱處理工藝如下。低碳合金鋼：880-900℃保溫60min，水淬；570-590℃高溫回火，保溫60min出爐空冷；中碳合金鋼：870-890℃保溫60min，水淬；570-590℃高溫回火，保溫60min出爐空冷。高碳合金鋼、高碳鉻軸承鋼、高碳鉻不銹軸承鋼：880-900℃保溫60min，油或水淬；570℃-590℃保溫60min出爐空冷。

1.5 斷口試樣折斷斷口試樣經上述熱處理后出爐空冷，對于低碳合金鋼可直接將試樣折斷；中碳合金鋼、高碳合金鋼、高碳鉻軸承鋼、高碳鉻不銹軸承鋼用測溫槍測試試樣表面溫度，當溫度降至300~350℃（藍脆溫度）時，迅速將試樣折斷。試樣折斷方法如下：將斷口試樣刻槽面朝下放置在斷口機（或壓力試驗機）支撐臺上，確保沖擊刀口與斷口試樣刻槽中心線相吻合，然后在沖擊載荷（或壓力）作用下將斷口試樣一次折斷，嚴禁反復沖壓，斷口組織呈纖維狀。

1.6 斷口試樣發藍處理將折斷后的試樣在空氣中自然冷卻（或采取一定的保溫措施，特別是對于尺寸較小的斷口試樣，避免折斷后急速冷卻），試樣斷口面經氧化變色后將顯示清晰的藍色。若鋼中存在非金屬夾雜物，夾雜物會以白色線條狀出現在斷口藍膜中。

2 試驗結果與討論2.1非金屬夾雜物的評定和表示方法對經過斷口發藍處理的試樣進行非金屬夾雜物含量評定，評定中用裸眼或不大于10倍的放大鏡對發藍斷口試樣進行觀察，記錄發藍斷口面上非金屬夾雜物的分布情況。發藍斷口分三區，即表面區（S）、中間區（M）和中心區（C），評定時應考慮夾雜物長度大于1mm，每個區間的夾雜物總量和它們的長度，對夾雜物類型沒有區分。

2.2討論     

經多次試驗驗證確定：高、中、低碳合金鋼，高碳鉻軸承鋼，高碳鉻不銹軸承鋼等的發藍斷口檢驗熱處理工藝調整為880℃保溫一段時間（奧氏體均勻化）后，在油或水中淬火得到淬火馬氏體組織，然后570℃~590℃進行高溫回火，獲得回火索氏體組織，待試樣空冷至300℃~350℃（藍脆溫度）時打斷。此時斷口檢驗面為均勻明顯的深藍色，夾雜物顯示清晰。由于在藍脆溫度下直接打斷試樣即可觀察，所以不存在斷面烤藍不均、斷面氧化、斷面存在油污等影響夾雜物評定的不利因素。