專利名稱：電機抱軸瓦Sn-Sb-Cu軸承合金金相檢驗方法
技術領域：
本發明涉及合金的金相檢驗方法領域，尤其是一種電機抱軸瓦Sn-Sb-Cu軸承合 金金相檢驗方法。
背景技術：
電機抱軸瓦經常發生碾瓦的情況，給工廠帶來了較大的損失，在碾瓦發生以后，欲 尋找產生碾瓦的原因，但是，我們國家還沒有抱軸瓦Sn-Sb-Cu軸承合金(俗稱白合金)檢驗 的國家標準和和行業標準，因此對白合金的金相組織的好壞進行判斷比較困難，不但影響 了生產，還造成了巨大的經濟損失。
發明內容
為了克服現有的白合金檢驗標準空白的不足，本發明提供了一種電機抱軸瓦 Sn-Sb-Cu軸承合金金相檢驗方法。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是一種電機抱軸瓦Sn-Sb-Cu軸承合 金金相檢驗方法，包括以下步驟編制金相圖譜一制備試樣一檢驗試樣，對照金相圖譜劃分 等級一檢驗結果評定。編制金相圖譜步驟包括
a.了解生產工藝對抱軸瓦金相組織影響最大的就是澆注和熱處理，因此，必須到現 場實地考察了解澆注工藝，為后面有針對性的取出有代表性的試樣作準備，使編制成的金 相圖譜具有普遍性；
b.收集相關資料收集以往發生碾瓦的電機抱軸瓦，根據以前發生碾瓦后總結的金相
組
織方面的情況，對以往發生碾瓦的、認為不好的抱軸瓦重新取樣檢驗、分析，檢驗不同 的試樣在相同條件下的金相組織，根據金相組織的區別敲打測試硬度，并對金相組織拍攝 照片，同時，在有明顯區別的試樣中取出5只有代表性的試樣，做2X IO4周次的磨損試驗；
c.研究方法和手段定期對生產的電機抱軸瓦進行金相檢驗及性能試驗，并對金相組
織
拍照留存，通過較長時間的抽樣、檢驗、積累，力求找到不同的金相組織，找到其中的聯 系，并檢驗所有抽樣樣品的金相組織和硬度，拍下顯微照片，以便對比分析，編制圖譜；
d.重點研究研究金相組織與硬度、耐磨性能的關系，從所有的取樣中找出有代表性 的試樣，再分別做硬度試驗和耐磨性試驗，研究表明，黑色α基體上的白色顆粒狀β ‘相 的形狀、大小和分布對硬度有一定的影響，形狀和分布對硬度的影響較大，四角星形、破碎 開花狀的、分布不均勻的硬度偏低，但是其硬度值的大小區別不是很明顯，對廣5號試樣做 耐磨性試驗，據此分析，當試樣的摩擦試驗表面的β ‘相和白色針狀Y相含量較多時，即 使形狀呈星形的也是比較耐磨的，說明β'相和Y相是組織中的硬質點，參考表0;
表0編 號硬度值(ΗΒ5/62. 5)金相組織說明130. 6α基體均勻分布著β ‘相和Y相β ‘相呈方形，e ‘相顆粒較小。234. 3α基體均勻分布著β ‘相和Y相β ‘相呈方形。330. 6α基體均勻分布著β ‘相和Y相β丨相大多數呈方形,少量四角星形，e丨相顆粒較大。431. 6α基體均勻分布著β ‘相和Y相β丨相呈四角星形，e丨相顆粒較大。528. 4α基體分布著e‘相和Y相,β ‘相較不均勻，e丨相呈四角星形,部分破碎狀，e丨相顆粒較大。629. 8α基體均勻分布著β ‘相和Y相β丨相呈方形。729. 8α基體均勻分布著β ‘相和Y相β丨相呈方形。828. 4α基體均勻分布著β ‘相和Y相β丨相呈四角星形方形。931. 6α基體均勻分布著β ‘相和Y相β丨相呈方形。1027. 4α基體分布著e‘相和Y相,β ‘相不均勻，可以看到表面尤其不均勻。
e.分析總結編制圖譜通過一系列的試樣檢驗研究，相關資料的分析闡述，過往檢驗 數據的統計，以及抱軸瓦金相檢驗的歷史經驗，分析白合金的金相組織對軸瓦的工作性能 及使用壽命的影響，在2X104周次的磨損試驗過程中，發現含β ‘相和γ相較多的比較 耐磨，說明這兩相質點是相對較硬的相，抱軸瓦的工作性能主要有以下幾個方面的影響因 素
⑴β'相的形狀，從前幾次抱軸瓦的碾瓦情況看，沒有碾瓦的白合金組織中的β ‘相 的都是形狀正規，方方正正，而碾瓦的白合金組織中都有四角星形或破碎形態的β'相，影 響了耐磨耐壓性能；
⑵β ‘相的大小，β ‘相硬而脆，粗大的β ‘相晶體在工作中容易剝落，增加白合金 的磨損；
⑶β ‘相的分布，白合金中的β ‘相若因偏析而聚集時，β ‘相聚集處合金的塑性、 韌性會強烈下降，而且，α基體很軟，如果β ‘晶體的部位，γ相也較少，這種偏析勢 必導致軸瓦過早破壞，因此這種偏析分布對白合金的性能和壽命的影響也很大；
(4) Y相的情況，雖然也是硬化相，但是相對量少并很細小，而且在檢查的所有白合金 金相組織中，Y相在α基體都是呈細而短的針狀均勻分布，因此，其對白合金的性能影響 甚微；
根據以上的分析，從下面三個方面來考慮⑴按照β ‘相的形狀；⑵按照β ‘相的大 小；⑶按照β'相的分布，綜合所有的試樣檢驗的結果，總結規律，編制成金相圖譜。制備試樣步驟包括
a.從澆注的抱軸瓦窗口位置取出Sb-Cu-Sn基合金試樣；
b.試樣的切取和制備過程中不能過熱或變形；
c.試樣拋光后，經過29Γ4%硝酸酒精溶液浸蝕，在放大50X下用金相顯微鏡觀察。檢驗試樣，對照金相圖譜劃分等級步驟包括
a.操作要求檢驗時，首先通觀整個受檢面，然后按大多數視場所示的圖像，對照評級 圖譜，評定檢驗項目；
b.檢驗β‘相的形狀按β ‘相的各種形狀的所占比例的多少評級，分為6級，按照 形狀評級圖譜評定，評級說明見表1 ；
表權利要求
一種電機抱軸瓦Sn Sb Cu軸承合金金相檢驗方法，其特征是包括以下步驟編制金相圖譜→制備試樣→檢驗試樣，對照金相圖譜劃分等級→檢驗結果評定。
2.根據權利要求1所述的電機抱軸瓦Sn-Sb-Cu軸承合金金相檢驗方法，其特征是編 制金相圖譜步驟包括a.了解生產工藝對抱軸瓦金相組織影響最大的就是澆注和熱處理，因此，必須到現 場實地考察了解澆注工藝，為后面有針對性的取出有代表性的試樣作準備，使編制成的金 相圖譜具有普遍性；b.收集相關資料收集以往發生碾瓦的電機抱軸瓦，根據以前發生碾瓦后總結的金相組織方面的情況，對以往發生碾瓦的、認為不好的抱軸瓦重新取樣檢驗、分析，檢驗不同 的試樣在相同條件下的金相組織，根據金相組織的區別敲打測試硬度，并對金相組織拍攝 照片，同時，在有明顯區別的試樣中取出5只有代表性的試樣，做2X IO4周次的磨損試驗；c.研究方法和手段定期對生產的電機抱軸瓦進行金相檢驗及性能試驗，并對金相組織拍照留存，通過較長時間的抽樣、檢驗、積累，力求找到不同的金相組織，找到其中的聯 系，并檢驗所有抽樣樣品的金相組織和硬度，拍下顯微照片，以便對比分析，編制圖譜；d.重點研究研究金相組織與硬度、耐磨性能的關系，從所有的取樣中找出有代表性 的試樣，再分別做硬度試驗和耐磨性試驗，研究表明，黑色α基體上的白色顆粒狀β ‘相 的形狀、大小和分布對硬度有一定的影響，形狀和分布對硬度的影響較大，四角星形、破碎 開花狀的、分布不均勻的硬度偏低，但是其硬度值的大小區別不是很明顯，對廣5號試樣做 耐磨性試驗，據此分析，當試樣的摩擦試驗表面的β ‘相和白色針狀Y相含量較多時，即 使形狀呈星形的也是比較耐磨的，說明β ‘相和Y相是組織中的硬質點；e.分析總結編制圖譜通過一系列的試樣檢驗研究，相關資料的分析闡述，過往檢驗 數據的統計，以及抱軸瓦金相檢驗的歷史經驗，分析白合金的金相組織對軸瓦的工作性能 及使用壽命的影響，在2X104周次的磨損試驗過程中，發現含β ‘相和γ相較多的比較 耐磨，說明這兩相質點是相對較硬的相，抱軸瓦的工作性能主要有以下幾個方面的影響因 素⑴β ‘相的形狀，從前幾次抱軸瓦的碾瓦情況看，沒有碾瓦的白合金組織中的β ‘相 的都是形狀正規，方方正正，而碾瓦的白合金組織中都有四角星形或破碎形態的β'相，影 響了耐磨耐壓性能；⑵β ‘相的大小，β ‘相硬而脆，粗大的β ‘相晶體在工作中容易剝落，增加白合金 的磨損；⑶β ‘相的分布，白合金中的β ‘相若因偏析而聚集時，β ‘相聚集處合金的塑性、韌性會強烈下降，而且，α基體很軟，如果β ‘晶體的部位，γ相也較少，這種偏析勢 必導致軸瓦過早破壞，因此這種偏析分布對白合金的性能和壽命的影響也很大；(4) Y相的情況，雖然也是硬化相，但是相對量少并很細小，而且在檢查的所有白合金 金相組織中，Y相在α基體都是呈細而短的針狀均勻分布，因此，其對白合金的性能影響 甚微；根據以上的分析，從下面三個方面來考慮⑴按照β ‘相的形狀；⑵按照β ‘相的大小；⑶按照β'相的分布，綜合所有的試樣檢驗的結果，總結規律，編制成金相圖譜。
3.根據權利要求1所述的電機抱軸瓦Sn-Sb-Cu軸承合金金相檢驗方法，其特征是制 備試樣步驟包括a.從澆注的抱軸瓦窗口位置取出Sb-Cu-Sn基合金試樣；b.試樣的切取和制備過程中不能過熱或變形；c.試樣拋光后，經過29Γ4%硝酸酒精溶液浸蝕，在放大50X下用金相顯微鏡觀察。
4.根據權利要求1所述的電機抱軸瓦Sn-Sb-Cu軸承合金金相檢驗方法，其特征是檢 驗試樣，對照金相圖譜劃分等級步驟包括a.操作要求檢驗時，首先通觀整個受檢面，然后按大多數視場所示的圖像，對照評級 圖譜，評定檢驗項目；b.檢驗β‘相的形狀按β ‘相的各種形狀的所占比例的多少評級，分為6級，按照 形狀評級圖譜評定；c.檢驗β‘相的大小按β ‘相的邊長大小評定級別，分為3級，按照大小評級圖譜 評定；d.檢驗β‘相的分布按β ‘相的分布均勻性評定級別，分為4級，按照分布評級圖譜評定。
5.根據權利要求1所述的電機抱軸瓦Sn-Sb-Cu軸承合金金相檢驗方法，其特征是檢 驗結果評定步驟包括a.品質均以1級為最優，逐級降低；b.按β‘相的形狀標準評級的，以3級及以上為合格；c.按β‘相的大小標準評級的，以2級及以上為合格；d.按β‘相的分布標準評級的，以2級及以上為合格；e.同一試樣必須在三項檢驗標準中都合格，才能最終被評為合格。
全文摘要
本發明涉及合金的金相檢驗方法領域，尤其是一種電機抱軸瓦Sn-Sb-Cu軸承合金金相檢驗方法。其包括以下步驟編制金相圖譜→制備試樣→檢驗試樣，對照金相圖譜劃分等級→檢驗結果評定。通過深入研究，編制金相圖譜，并通過檢驗樣品，對照圖譜，確定等級，以此為依據，在抱軸瓦生產中加以調整、控制，可從源頭上控制抱軸瓦的內在質量，有效的減少機車在運行過程中發生碾瓦的情況。
文檔編號G01N3/56GK101982772SQ201010518169
公開日2011年3月2日 申請日期2010年10月25日 優先權日2010年10月25日
發明者劉修艷 申請人:南車戚墅堰機車有限公司