钨丝蠕变试验、高温处理及金相检查方法

钨丝蠕变试验、高温处理及金相检查方法

国家标准 GB/T4194一2017 代替GB/T4194一1984 钨丝蠕变试验、高温处理及金相检查方法 Creeptesting，hightemperaturetreatmentandmetallographice%amination ofthetumgstenwire 2017-07-31发布 2018-02-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/4194一2017 钨丝蠕变试验、高温处理及金相检查方法 范围 本标准规定了钨丝蠕变试验、高温处理及金相检查的方法 本标准适用于钨丝蠕变残余伸长值的测定和钨丝蠕变试验后及高温处理后的金相组织检查 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T4181钨丝 蠕变试验、高温处理及金相检查 3.1蠕变试验和高温处理 设备、仪器,工具和材料 3.1.1 需要以下设备,仪器、工具和材料 高温蠕变试验机; a 钢板尺(1000mm,准确度为1mm); b 千分尺(准确度为0.002mm); c d 加热装置 折钩模子 e f 清洗槽 NaOH(化学纯) 8 3.1.2蠕变试验 3.1.2.1试样 1.25mm钨丝,试样表面质量应符合GB/T4181的要求,直径为(1.25士0.01)mm 3.1.2.2试样的制备 按下列程序进行试样制备 将试样切割成长418mm并保证两端不劈裂,用加热装置将端头加热到800C左右,迅速插人 a 折钩模子中弯折成90"的小钩子,两端的小钩子长约4mm且相互垂直,如图1所示形状; b 将制成形的试样置人20%~25%的氢氧化钠溶液槽煮沸清洗,去除表面石墨乳,并在清水中 清洗后烘干 3.1.2.3试验步骤 试验步骤如下:
GB/T4194一2017 将试样安装在蠕变试验机真空罩内,试样下端静载2kg负荷,安装好真空罩并记录指针的零 a 位值; b 开启真空系统开始抽真空,当真空度至1.0×10-Pa以上时,接通试样加热电源,用5s左右 的时间升电流至35A,记录电流、电压和伸长值 保持真空度达到1.0×10-Pa的条件下,每间隔10min升电流10A(记录电流、电压和伸长 值)至85A,升电流速度约为1.5A/s; d 将电流稳定在85A的条件下保温4h,其间每隔1h记录一次电流、电压和伸长值;4h后,用 约20s的时间缓慢降低电流至0A; 断开试样加热电源,待试样冷却至室温后,记录其残余伸长值,并取出试样,对丝材纵向截面进 行金相检查 单位为毫米 包5 心25 0 图1 3.1.3高温处理 3.1.3.1试样 f0.39mm鹤丝,试样表面应符合GB/T181的要求,直径为(0.39士0.005)n )mm 3.1.3.2试样制备 切取长约250mm试样4段,将切下的丝置于20%25%的氢氧化钠溶液槽内煮沸以去除表面石 墨乳,并在水中清洗后烘干 3.1.3.3处理步骤 处理步骤如下 取烘干后的试样2根平行地固定在试验机的上下夹头之间上下夹头之间的距离约为 a) 150mm)，安装好真空罩,开启真空系统开始抽真空 当真空度至1.0×10-Pa以上时,接通试样加热电源以约1.5A/s的速度缓慢升电流直至试 b 样熔断,记录熔断时的电流、电压值,并将加热电源旋钮调回零位 待设备冷却至室温时,再取另外2根烘干后的试样平行地固定在试验机的上下夹头之间(上下 S 夹头之间的距离约为150mm),安装好真空罩,开启真空系统开始抽真空 当真空度至1.0×10-Pa以上时,接通试样加热电源以约1.5A/s的速度缓慢升电流直至熔 d 断电流值的80%,保持真空度在1.0×10-Pa以上,记录电流、电压值及真空度,并在此电流 下保持15min,用约10s的时间缓慢降低电流至0A 断开试样加热电源,待设备冷却至室温时,取出试样,对丝材纵向截面进行金相检查
GB/4194一2017 3.2金相检查 3.2.1设备、仪器、工具和材料 需要以下设备、仪器、工具和材料: 金相显微镜 a 金属铸模 b 银锡焊料(4%Ag96%Sn); d 金相砂纸(400*,01*,02”,03*,04*,05*): e 电解抛光仪器或机械平面抛光机; 绒布; f KFe(CN).(三级)、NaOH(三级) g 3.2.2金相样品制备 3.2.2.1 取样 取样方法如下: a 将蠕变试验过的1.25mm的试样去掉两端各50mm,再依次相隔大致相等距离截下四段丝 每段长10nmm15nmm,对于已断试样必须取一断口端 b 将高温处理后的0.39mm的试样去掉两端头各40mm,再在两端和中部截取样品,每段丝长 l0mm15mm 3.2.2.2镶样 把样品放在平面上,加上金属铸模 将加热熔化至流动性良好状态的银锡焊料注人金属铸模 注 人焊料时,可用金属片压住样品,以便保证样品排列整齐 3.2.2.3磨制样品 先用粗砂纸磨,后用细砂纸磨,每换一道砂纸须用水将样品冲洗干净并使磨制方向转换90",一直 磨到前一道磨纹全部消失后,再换后一道砂纸,要求磨出接近丝的直径截面 3.2.2.4抛光 电解抛光按下列条件进行 电解液;1%2%NaOH水溶液; a b) 阴极材料:不锈钢板; /em'0,8A/em'; 电流密度;0.5A/c c d 温度;室温 e 时间lmin2min至抛出镜面为止 注，也可采用机械抛光得到同样的结果 3.2.2.5浸蚀 将30%K;Fe(CN) 水溶液和10%NaOH水溶液按1:1配制成浸蚀剂,用棉花沾上浸蚀剂擦拭样 品抛光面数秒钟,然后用清水冲洗并吹干 注:也可采用其他的浸蚀方式,如电解腐蚀等 3.2.3金相组织观察 浸蚀后的样品用金相显微镜于100倍进行金相组织观察和照相

钨丝蠕变试验、高温处理及金相检查方法GB/T4194-2017

钨丝是一种常见的金属材料，具有高熔点、高强度、高耐腐蚀性等优点，在航空、航天、电子、化工等领域得到广泛应用。然而，由于长期高温作业会导致钨丝发生蠕变现象，从而影响其使用寿命和稳定性。

为了研究钨丝的蠕变特性和高温下的性能变化，需要进行钨丝蠕变试验和高温处理。同时，对处理后的钨丝进行金相检查，可以更加直观地观察其组织结构和性能变化。

钨丝蠕变试验

钨丝蠕变试验是通过在高温条件下施加一定的应力，观察钨丝长期高温下的蠕变变形情况。根据GB/T4194-2017标准，钨丝的蠕变试验需要进行以下步骤：

1. 选取符合规定尺寸的钨丝样品。
2. 将钨丝放入蠕变试验设备中，并加入预定载荷。
3. 将试验设备加热至指定温度，并保持一定时间。
4. 观察钨丝蠕变变形情况，并记录数据。

通过钨丝蠕变试验可以获取钨丝在高温条件下的蠕变速率、蠕变寿命等信息，为后续对钨丝的高温处理和使用提供依据。

高温处理

高温处理是指将钨丝置于高温环境中，使其发生组织结构和性能的变化。常见的高温处理方法包括固溶处理、时效处理、再结晶退火等。

其中，固溶处理是将钨丝置于高温下，让其内部的合金元素充分溶解，并快速冷却以保持固溶状态。时效处理是在固溶处理的基础上，将钨丝再次加热并保温一定时间，使其内部形成新的强化相，从而提高钨丝的强度和耐腐蚀性。

金相检查

金相检查是通过对经过高温处理后的钨丝进行金相显微镜观察，来了解其组织结构和性能变化情况。金相检查需要进行以下步骤：

1. 将经过高温处理后的钨丝样品切割成适当大小，并打磨至光滑。
2. 将样品放入金相显微镜中，并选取适当的放大倍数。
3. 观察钨丝的晶粒尺寸、晶界结构和相变情况，并记录数据。

通过金相检查可以直观地了解钨丝经过高温处理后的组织结构和性能变化，为进一步优化处理工艺提供依据。

总结

钨丝蠕变试验、高温处理以及金相检查是研究钨丝在高温条件下的性能变化和优化处理工艺的重要手段。GB/T4194-2017标准规定了钨丝蠕变试验的具体步骤和参数，为科学进行试验提供了指导。而通过对高温处理后钨丝的金相检查，可以更加直观地观察其组织结构和性能变化，为后续优化处理工艺提供依据。

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