ГОСТ 5640-2020

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СТАЛЬ

Металлографический метод оценки микроструктуры проката стального плоского

Steel. Metallographic method for determination of microstructure of flat rolled product

МКС 77.140.20

Дата введения 2021-10-01

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием "Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина" (ФГУП "ЦНИИчермет им.И.П.Бардина") и Обществом с ограниченной ответственностью "Тиксомет" (ООО "Тиксомет")

2 ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 120 "Чугун, сталь, прокат"

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 22 декабря 2020 г. N 58)

За принятие проголосовали:

(Поправка).

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 декабря 2020 г. N 1441-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 5640-2020 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 октября 2021 г.

5 ВЗАМЕН ГОСТ 5640-68

6 ИЗДАНИЕ (август 2023 г.) с Поправкой (ИУС N 12-2021)

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"

     1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт распространяется на плоский прокат (листы, рулоны, полосы и лента) и устанавливает методы оценки в стали нелегированной и легированной структурно-свободного цементита, перлита, полосчатости и видманштеттовой структуры.

Допускается применение настоящего стандарта для оценки микроструктуры других видов металлопродукции из нелегированной и легированной деформированной стали, в том числе после термической обработки.

1.2 Применение методов оценки микроструктуры по настоящему стандарту должно быть указано в нормативных документах на поставку металлопродукции.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 3647 Материалы шлифовальные. Классификация. Зернистость и зерновой состав. Методы контроля

ГОСТ 25593 Пасты алмазные. Технические условия

ГОСТ 33439 Металлопродукция из черных металлов и сплавов на железоникелевой и никелевой основе. Термины и определения по термической обработке

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (www.easc.by) или по указателям национальных стандартов, издаваемым в государствах, указанных в предисловии, или на официальных сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации. Если на документ дана недатированная ссылка, то следует использовать документ, действующий на текущий момент, с учетом всех внесенных в него изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то следует использовать указанную версию этого документа. Если после принятия настоящего документа в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение применяется без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 33439, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 цементит структурно-свободный (третичный): Химическое соединение , содержащее 6,67% С.

Примечание - Третичный цементит выделяется по границам и на стыках ферритных зерен в малоуглеродистой стали в результате распада -раствора по линии PQ диаграммы состояния железо-углерод.

3.2 вторая фаза: Условный термин, введенный для простоты описания эталонных шкал и количественного описания полосчатости с помощью анализатора изображений.

Примечание - Под второй фазой понимается перлит, бейнит и другие продукты распада аустенита, отличные по яркости от ферритной матрицы.

3.3 полосчатость: Способность элементов структуры сталей объединяться в отдельные слои, ориентированные вдоль направления прокатки.

Примечание - Полосчатость структуры стали феррито-перлитного или феррито-бейнитного класса, а также стали с более сложной структурой (например, после закалки и отпуска) описывает характер взаимного расположения этих элементов структуры, в частности степень их разделения на отдельные, четко выраженные слои, образовавшиеся вытягиванием областей микросегрегации вдоль направления деформации. На образование полосчатой структуры влияют: металлургическая наследственность сляба (блюма), точнее сегрегация примесей по его сечению, а также такие технологические факторы прокатки, как температура конца горячей деформации, степень обжатия при горячей деформации и другие.

3.4 ориентировка структуры: Вытянутость отдельных элементов структуры или общая направленность структуры вдоль линии прокатки без разделения на четкие слои.

Примечание - Ориентировка зависит от деформируемости структурных составляющих, а также от степени деформации металла при производстве проката.

3.5 стереологические измерения: Измерения, проводимые на двухмерных плоскостях шлифов для характеристики трехмерных составляющих микроструктуры.

3.6 панорама: Несколько соединенных друг с другом смежных полей зрения, полученных при увеличении 500 и выше, для исследования поверхности шлифа площадью 0,5 мм, видимой в окуляры микроскопа при увеличении 100.

3.7 уровень серого: Значение яркости на шкале, состоящей из 256 градаций от чистого белого до сплошного черного.

3.8 порог яркости: Уровень серого, по которому производится бинаризация или перевод изображения из градаций серого в черно-белое для определения границ "второй фазы" и границ феррита.

3.9 фликер-метод: Попеременное переключение между реальным и распознанным изображением структуры при его бинаризации для правильного выбора порога яркости.

     4 Отбор и подготовка образцов

4.1 Место отбора образцов, направление (ориентация) и их количество для оценки микроструктуры должно быть указано в нормативных документах на поставку металлопродукции.

4.2 Образцы для оценки микроструктуры должны включать всю толщину металлопродукции и иметь ориентировку вдоль направления прокатки. Длина каждого образца вдоль направления прокатки должна обеспечивать изготовление шлифа площадью поверхности не менее толщины металлопродукции (в миллиметрах), умноженной на 40 мм. Схема вырезки образцов из плоского проката приведена на рисунке 1, плоскость шлифа заштрихована. Схема вырезки образца для других видов металлопродукции должна быть согласована изготовителем и заказчиком.

4.3 Образцы из металлопродукции вырезают любым механическим способом с припуском 0,5-1,0 мм. Припуск расходуется при шлифовании и необходим для удаления неровностей поверхности после резки, а также исключения последствий термического воздействия, которое может привести к изменению структуры металла.

4.4 На каждый образец наносят несмываемую маркировку, которая должна легко читаться и содержать сведения, необходимые для его однозначной идентификации.

4.5 Рекомендуемая методика подготовки шлифов приведена в приложении А.

Допускается изготовление шлифов вручную.

Процесс приготовления шлифов должен обеспечить высокое качество их поверхности, необходимое для оценки микроструктуры. Поверхность шлифа должна быть плоской, а глубина рельефа шлифа не превышать глубины фокуса применяемого объектива. При использовании анализатора изображений не допускается наличие царапин шириной более 1,0 мкм.

     Рисунок 1 - Схема вырезки образцов из плоского проката

     5 Методы оценки микроструктуры

     5.1 Общие положения

5.1.1 На подготовленных шлифах оценку микроструктуры проводят методом сравнения с изображениями эталонов соответствующей шкалы или с помощью анализатора изображений (полосчатость). Диаметр изображения эталонов составляет 80 мм.

5.1.2 Для оценки структурно-свободного цементита или перлита применяют микроскопы с увеличением (360-400), для оценки полосчатости и видманштеттовой структуры - микроскопы с увеличением 100. Для оценки анизотропии феррита при назначении балла полосчатости при помощи анализатора изображений применяют микроскопы с увеличением 500.

Допускается проводить оценку структурно-свободного цементита или перлита при увеличении микроскопа 500. Для этого при увеличении 500 с использованием анализатора изображений строится панорама площадью не менее площади изображения стандартных шкал, полученных при увеличении (360-400), и проводится назначение балла соответствующей шкалы путем сравнения полученного изображения с изображениями эталонов.