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前言：鋼的脫碳層深度的測定標準GB/T 224-2008是修改采用ISO 3887-2003，并根據ASTM E1077-2001《鋼樣脫碳層深度測定的標準方法》，添加了取樣要求和金相法評定參考照片。本文著重解析ISO 3887-2003標準與GB/T 224-2008標準之間的差異。

1.標準名稱

ISO 3887:2003，MOD—Determination of depth of decarburization of steel 鋼的脫碳層深度測定法

2.標準適用范圍

ISO 3887:2003適用于非合金鋼或低合金鋼，而GB/T 224-2008適用于鋼材（坯）及其零件部位。

3.方法原理及應用范圍

（1） 金相法

應用范圍：具有退火或正火（鐵素體-珠光體）組織的鋼種，也可有條件的用于硬化、固火、 軋制或鍛造狀態的產品； 

判定原理：借助于測微目鏡，或者利用金相圖像分析系統觀察和定量測量從表面到其組織和基體組織已無區別的哪一點的距離，通常放大倍數為100倍。

具有退火或正火（鐵素體-珠光體）組織的鋼種一般來說，脫碳量取決于珠光體的減少量；硬化組織或淬回火后的回火馬氏體組織由晶界鐵素體的變化來判定完全脫碳層；球化退火組織可由表面碳化物明顯減少區域或出現片狀珠光體區確定部分脫碳層。

（2） 硬度法

應用范圍：ISO 3887:2003標準適用于在經過硬化、回火或熱處理后條件下的亞共析鋼，主要采用顯微硬度法和努氏硬度法，而GB/T 224-2008標準適用于脫碳層相當深但和淬火區厚度相比有很小的亞共析鋼、共析鋼和過共析鋼，主要采用顯微硬度法和洛氏硬度法。

判定原理：維氏硬度參考ISO 6507-1，努氏硬度參考ISO 4545。原則上，努氏硬度中使用載荷為HV0.1~HV2.5范圍內進行試驗，測量在試樣橫截面上沿垂直于表面方向上的顯微硬度值的分布梯度，判斷試樣的脫碳情況及脫碳深度，壓痕之間的距離至少應為壓痕對角線長度的2.5倍。

而GB/T 224-2008中使用在0.49N~4.9N（50gf~500gf）之間的范圍載荷進行測定。

ISO 3887:2003中總脫碳層深度定義為表面至試樣芯部硬度之間的距離，而GB/T 224-2008中脫碳層深度的測量接線可以是由試樣邊緣測至產品標準或技術協議規定的硬度值處，或由試樣邊緣測至硬度值平穩處，或由試樣邊緣測至硬度值平穩處的某一百分數。

GB/T 224-2008中使用的洛氏硬度法進行測定時，根據GB/T 230.1進行洛氏硬度值HRC的測定，只能用于判定產品是否合格。

（3） 測定碳含量法

適用范圍：同GB/T224-2008一樣，化學分析法只適用于具有恰當幾何形狀（圓柱體或具有平面體的多面體），且尺寸適合于容易機械加工，不需進行任何熱處理的試樣，一般不適用于部分脫碳，而光譜分析法只適用于具有合適尺寸的平面試樣。

判定原理：測定碳含量再垂直于試樣表面方向上的分布梯度，方法是測量從表面到碳含量達到規定數值的那一點的距離。如果碳含量數值沒有規定，ISO 3887:2003中指出，還可以測量從表面到碳含量穩定不變處的距離，而GB/T 224-2008中指出，測定終止點的碳含量應在考慮了分析中的允許的波動余量之后，和產品的碳含量公稱范圍的最小值差別不大于以下數值：

4.術語定義及儀器要求

定義描述與GB/T 224-2008完全相同

手動研磨拋光機：滿足Q/MTT-WI-L-008-2015標準。

數顯顯微維氏硬度計：滿足Q/MTT-WI-L-010-2015標準，壓頭載荷力10,25,50,100,200,300,500,1000g；物鏡100X，400X。

掃描電子顯微鏡：Q/MTT-WI-L-064-2015標準。

5.制樣及預處理要求

選取的試樣檢驗面應垂直于產品縱軸，對于沒有縱軸的產品，試驗檢驗面的選取應由有關各方面商定。

對于小試樣來說（橫截面＜4cm2），要檢測整個周邊，對于大試樣，為保證取樣代表性，應多截取幾個部位。而在標準GB/T 224-2008中，式樣的選擇是根據圓鋼的公稱直徑和方鋼的邊長確定選擇方法的，但要保證總測試周長不小于35mm。

試樣一般按照金相法進行磨制拋光，但試樣邊緣不允許有倒圓、卷邊，為此試樣可以鑲嵌或固定在夾持器內，如果需要，被檢試樣表面可電鍍上一層金屬加以保護。

通常用1.5%~4%的硝酸酒精溶液或2%~5%的苦味酸酒精溶液浸蝕可顯示鋼的組織。

6.結果計算方式/結果單位及有效位數

對于金相法，在一個顯微視場中，在最深的均勻脫碳區應至少測量5次，以平均值作為總脫碳層深度。

對于硬度法，至少要在相互距離盡可能遠的的位置進行兩組測定，每組五個值，其測定的平均值作為脫碳層深度。

標準ISO 3887-2003中沒有提到精確度和保留有效位數的相關說法，而GB/T 224-2008中指出，脫碳層深度結果以mm表示，精確到小數點后兩位。