1 試驗材料及方法
原料為興澄特鋼生產(chǎn)的GCr15SKF軸承鋼。
工藝路線(xiàn)：100t EBT電爐冶煉-LF精煉-VD真空處理-CCM300方坯溫送(或進(jìn)緩冷坑)-連軋-鋸切定尺-精整-檢驗入庫。
在產(chǎn)生“黑斑”處截取試樣，用JSM-5600LV掃描電鏡和NORAN能譜儀進(jìn)行觀(guān)察及相應物相分析。
2 試驗結果
試樣經(jīng)無(wú)水酒精清洗后用掃描電鏡觀(guān)察發(fā)現“黑斑”為大大小小的腐蝕坑及腐蝕麻點(diǎn)，平行條紋為磨加工的切削條紋。
腐蝕坑經(jīng)放大后觀(guān)察其中有腐蝕產(chǎn)物，用能譜分析檢測到較高含量的氧、硫、氯、鈉、鉀等元素，無(wú)夾雜物，可判定并不是鋼材本身的間題，可能是加工過(guò)程中引起的。因為酸洗液中有氯，而磨削時(shí)使用的冷卻液里有鈉，鉀等元素。
將腐蝕麻點(diǎn)處高倍放大，有一層腐蝕產(chǎn)物硯蓋著(zhù)，其形貌為龜裂狀的泥狀花樣。白色小穎粒為鋼中碳化物，這是由于碳化物不易被腐蝕而殘留在表面。
3 討論和分析
有文獻介紹 “黑斑”缺陷產(chǎn)生為聚集的夾雜物造成，經(jīng)掃描電鏡觀(guān)察及能譜分析可知，SKF軸承表面的“黑斑”主要是由于氯及鈉、鉀離子引起的點(diǎn)腐蝕，未發(fā)現聚集的夾雜物。氯離子是荒管在酸洗時(shí)由酸洗液帶入的，當金屬表面的部分氧化膜由于某種原因(可能是擦傷或碰傷)遭到破壞，則致使殘留酸液中的Cl-入侵，與表面的金屬反應成為陽(yáng)極，而其余為陰極，形成微電池。
致使金屬表面被腐蝕成很多的腐蝕坑，而含Cr的碳化物不易被腐蝕則保存下來(lái)。蝕坑周?chē)申帢O反應產(chǎn)生的堿促進(jìn)了鈍化，因而抑制了腐蝕.鈉、鉀離子是SKF軸承管在車(chē)削加工時(shí)由冷卻液帶入的，它的入侵加快了腐蝕的進(jìn)行。為防止類(lèi)似現象發(fā)生，在制造工藝過(guò)程中必須嚴格防止工件與氯、鈉、鉀等離子的介質(zhì)接觸，酸洗表面氧化皮時(shí)需洗凈殘留的酸液，而且車(chē)削加工后要洗凈表面的冷卻液。按此措施，以后的生產(chǎn)中再未發(fā)生過(guò)類(lèi)似情況。
4 結論
通過(guò)電鏡和能譜分析，發(fā)現“黑斑”缺陷為加工過(guò)程中酸洗液清洗不干凈局部產(chǎn)生點(diǎn)腐蝕，后又經(jīng)冷卻液中Na、K陽(yáng)離子的促進(jìn)而造成的。
