[发明专利]回火屈氏体、马氏体组织的原奥氏体晶粒度的腐蚀方法

说明书

本发明涉及原奥氏体晶粒度测试技术领域，针对氧化法测试的晶粒度结果不准确的问题，提供一种回火屈氏体、马氏体组织的原奥氏体晶粒度的腐蚀方法，操作步骤包括：以回火屈氏体或马氏体组织的原奥氏体为样品，预处理后打磨抛光处理，放入腐蚀剂中腐蚀，待表面变黑后，用无水乙醇的清洗表面，吹干；所述腐蚀剂由饱和苦味酸水溶液、十二烷基苯磺酸钠和饱和三氯化铁水溶液组成。利用本腐蚀方法，样品腐蚀的晶界较清晰，可以直接测试回火马氏体、回火屈氏体组织的原奥氏体晶粒度，评级准确。

技术领域

本发明涉及原奥氏体晶粒度测试技术领域，尤其是涉及回火屈氏体、马氏体组织的原奥氏体晶粒度的腐蚀方法。

背景技术

热处理工艺过程中，原始奥氏体晶粒大小直接影响材料的力学性能。奥氏体晶粒细小的具有高的强度和韧性；奥氏体晶粒粗大的强度低、塑性差、脆性增加，所制造的零件在使用中易发生断裂、早期失效等事故；且晶粒粗大的在淬火过程中容易变形、开裂，因此准确显示材料的原奥氏体晶粒具有十分重要的意义。

原奥氏体晶界的表征方法有多种，例如，中国专利CN109916787A公开了一种氧化法测定弹簧钢盘条奥氏体晶粒度的方法，包括如下步骤：a将盘条切割成横向金相样；b对金相样进行打磨、抛光；c热处理：炉温升至850℃～950℃后，将试样放入炉中开始计时，保温2～3min，从炉中迅速取出试样淬水冷却；d对抛光面表面生成的灰黑色氧化层进行再次抛光并腐蚀；e依据GB/T 6394金属平均晶粒度测定方法中的评级图谱对奥氏体晶粒进行评级。但是氧化法测试的晶粒度已经是样品第二次奥氏体化的晶粒度，且保温时间较长，导致晶粒长大，测试结果不准确。据此需要一种理想的解决方案。

发明内容

本发明为了克服氧化法测试的晶粒度结果不准确的问题，提供一种回火屈氏体、马氏体组织的原奥氏体晶粒度的腐蚀方法，样品腐蚀的晶界较清晰，可以直接测试回火马氏体、回火屈氏体组织的原奥氏体晶粒度，评级准确。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

回火屈氏体、马氏体组织的原奥氏体晶粒度的腐蚀方法，操作步骤包括：以回火屈氏体或马氏体组织的原奥氏体为样品，预处理后打磨抛光处理，放入腐蚀剂中腐蚀，待表面变黑后，用无水乙醇的清洗表面，吹干；所述腐蚀剂由饱和苦味酸水溶液、十二烷基苯磺酸钠和饱和三氯化铁水溶液组成。

十二烷基苯磺酸钠在过饱和苦味酸溶液中能电离成阴离子，易吸附在样品表面，形成金属和溶液间的一层遮蔽性膜，从而减慢或抑制样品受到的腐蚀，在晶界处虽也受到了缓蚀作用，但该处结构疏松，自由能高，吸附作用较弱，而且十二烷基苯磺酸钠作为表面活性剂降低了腐蚀液的表面张力，增加了浸润性，使腐蚀液更易向晶界处渗入，加速了作为阳极的晶界的受蚀速度，在较短的时间内晶界就能显示出来，本发明吹干后即可在金相显微镜下观察样品的晶粒度。FeCl₃溶液的加入能更加清晰地显示裂纹周边组织，显示效果更好。本发明的腐蚀方法尤其适用于弹簧钢(SAE9254、55CrSiA，50CrVA、60Si₂MnA等)的回火屈氏体、回火马氏体、贝氏体的原奥氏体晶粒度测量。

作为优选，所述预处理的方法为：450-550℃下保温3-6h后，迅速水冷。

作为优选，饱和苦味酸水溶液、十二烷基苯磺酸钠和饱和三氯化铁水溶液的质量比为40:(5-7):(2-4)。作为进一步优先，饱和苦味酸水溶液、十二烷基苯磺酸钠和饱和三氯化铁水溶液的质量比为40:6:3。

作为优选，所述饱和苦味酸水溶液的制备方法为：将1000mL水和50g苦味酸混合煮沸，过滤去除杂物。

作为优选，所述饱和三氯化铁水溶液的制备方法为：将500mL水和50g三氯化铁混合煮沸。

作为优选，所述腐蚀步骤具体为：用镊子夹住试样，完全浸入腐蚀液中并不断搅动；侵蚀5-8min，至样品表面变黑，取出试样，用蘸有无水乙醇的脱脂棉擦去试样表面的反应物，吹风机吹干即可在金相显微镜下观察样品的晶粒度。