[发明专利]一种低碳微合金钢奥氏体晶界显示的方法

说明书

技术领域

本发明属于物理检测技术领域，特别涉及一种低碳微合金钢奥氏体晶界显示的方法。

背景技术

钢的奥氏体晶粒度对钢的强度、韧性和疲劳性能等有很大影响，对于研究钢生产过程中材料组织的演变规律，合理控制工艺参数和保证产品性能具有重要作用。因此奥氏体晶粒大小的检测有着重要的意义，其显示方发被广大业内人士不断探索、创新提高。奥氏体晶粒能否清晰显示取决于试样的化学成分、热处理状态、侵蚀时间、侵蚀方法和侵蚀试剂等很多因素。常用的显示方法主要有热腐蚀法和热化学浸蚀法，目前广泛应用的是后者。

中国专利CN86105938公开了“一种铜—稀土合金的晶界显示新方法”，该发明用无水乙醇代替铜—稀土合金晶界显示常规方法中的常用浸蚀剂，克服了以酸或碱为主的常用浸蚀剂对铜中稀土元素优先浸蚀给研究和观察稀土元素在铜中固溶和分布情况所造成的难以克服的困难。不足之处是只对铜—稀土合金奥氏体晶界显示效果好，对低碳微合金钢就不得而知。

中国专利CN101349621公开了“一种清晰显示低碳低合金钢奥氏体晶粒的方法”，该方法包括淬火过程和腐蚀过程，特别之处是：所述腐蚀过程中腐蚀剂配比如下：CrO₃ 8g～10g，NaOH 40g～50g，苦味酸1.6g～2g，环氧乙烷2ml～4ml，蒸馏水80ml～100ml。本发明采用特定的腐蚀剂配以合适的腐蚀方法，可以清晰地显示出奥氏体晶界，该方法填补了低碳低合金钢奥氏体晶界显示技术的空白。不足之处是试样侵蚀时间长达40～60min，效率低。

中国专利CN102103051A公开了“中高碳钢实际晶粒度显示剂及显示方法”，该显示剂由下列组分组成(以溶液体积(ml)和质量(g)计)：饱和苦味酸溶液50ml，苦味酸0.01g-0.1g，洗洁精10-30ml，三氯化铁0.01g-0.2g。按试样制作、显示剂配制、试样染色、显微观察和电子图象采集步骤进行。优点是显示剂成分构思新颖，显示剂溶液性能稳定，重现性好，操作过程简单可靠；晶界显示完整，能清晰分辨出中高碳钢的实际晶粒度。不足之处是适用于中高碳钢，对低碳微合金钢未提及。

发明内容

本发明的目的是提供一种方法简便、效率高并且适用于低碳微合金钢的一种低碳微合金钢奥氏体晶界显示的方法。

本发明的技术方案：

所需设备和试剂：恒温水浴锅一台，大、小烧杯各一个，小烧杯要可以放入大烧杯中，竹夹子一把，电吹风、滤纸，秒表，脱脂棉，酒精，蒸馏水，苦味酸，二甲苯，盐酸，氢氟酸，海鸥牌洗头膏，氯化铜。

腐蚀剂试剂配比：蒸馏水70～100mL、海鸥牌洗头膏1～2g、苦味酸1.8～2.5g、浓度大于60％的二甲苯0.1～1ml、浓度大于70％的盐酸0.1～1ml、浓度大于70％的盐酸氢氟酸0.1～1ml、氯化铜0.1～1g。

试样制备：先将淬水后试样各表面的氧化铁皮在砂轮机上磨掉，然后将腐蚀面在240～1000粒度金相砂纸上精磨，最后在磨抛机上抛光，最终应保证试样磨抛面无任何划痕、麻点、凹坑、污点等缺陷。

腐蚀剂配制及侵蚀方法：将小烧杯放入装有水的大烧杯中，将大烧杯放入恒温定时水浴锅中进行加热，并按照试剂配比在小烧杯中放入苦味酸和海鸥牌洗头膏，当指示温度为35-40℃时，加入二甲苯和氯化铜并搅拌；当指示温度为45-50℃的时候加入盐酸和氢氟酸并搅拌，指示温度为50-55℃，恒温20～30min，并用竹夹子搅拌让试剂充分的反应；此时将磨抛好的试样用竹夹子夹住，磨好的面朝上，在热腐蚀剂中不停地晃动，侵蚀时间控制在15-35秒，迅速取出试样放人大量酒精中洗涮试样，并用脱脂棉立即擦拭其表面粘膜，最后用酒精冲洗吹干在金相显微镜下进行观察，若侵蚀太浅时，则需重新轻抛后再放入上述侵蚀液继续侵蚀；若侵蚀擦拭后试样的表面颜色黑暗并出现组织，则说明腐蚀太深，此时应重新用粒度为800-1000的砂纸精磨、抛光，再放入上述侵蚀液中继续侵蚀，重复侵蚀时间为15～30秒。

本发明的有益效果为：

通过上述试剂配比和侵蚀方法，可以清晰地显示出低碳微合金钢奥氏体晶界，得到一组完整、清晰、美观、清洁、高质量的原始奥氏体晶粒照片，解决了难得到奥氏体晶粒这一难题，为生产企业研究该类钢变形过程中工艺参数对组织演变的影响提供重要的理论依据，对生产低碳微合金钢合理控制工艺参数和保证产品性能均可起到重要作用。

附图说明

图1本发明实施例1试样在金相显微镜放大200倍下观察到的奥氏体晶粒；

图2本发明实施例2试样在金相显微镜放大200倍下观察到的奥氏体晶粒；