[发明专利]一种用于获得中低碳钢铸坯枝晶形貌的测试方法

说明书

本发明公开了一种用于获得中低碳钢铸坯枝晶形貌的测试方法，属于金属材料检测领域。本发明包括：S1、将中低碳钢铸坯试样在奥氏体化温度Ac3加50～100℃保温10～20分钟，然后急冷至室温，以获得马氏体组织；S2、将试样打磨去除氧化铁皮和脱碳层，研磨、抛光至镜面；S3、将试样浸入腐蚀混合溶液，观察试样表面至发黑后取出；S4、使用具备拼图拍摄功能的金相显微镜，对试样进行拼图拍照，获得试样完整的枝晶组织照片。本发明的克服现有技术中铸坯枝晶形貌测试容易损伤组织、误差较大的不足，通过对试样进行热处理和轻腐蚀，即可获得完美的枝晶组织，结合金相显微镜，可以为测定中低碳钢铸坯枝晶组织参数提供一种有效的测试手段。

技术领域

本发明涉及金属材料检测技术领域，更具体地说，涉及一种用于获得中低碳钢铸坯枝晶形貌的测试方法。

背景技术

铸坯凝固组织形态是决定其内部质量的基础性因素。通过观察连铸坯的凝固组织，研究其形态特征，可以测量柱状晶偏斜角度及树枝晶二次晶间距等数据，进而推测其凝固条件，可为改善凝固条件，提高连铸坯质量提供许多有价值的技术信息。比如，对同一种钢种，尽管冶炼方式和规格大小不同，只要测量出二次晶间距就可以知道其冷却速度大小。

目前现有的铸坯枝晶腐蚀方法以低倍酸蚀法为主，化学试剂用量较大，腐蚀程度较深，对中低碳钢枝晶组织损伤较严重，在后续铸坯组织参数测量时会带来较大误差。

经检索，关于对铸坯枝晶形貌的测试技术已有大量公开，如中国专利申请号：2014105398886，发明创造名称为：一种用于齿轮钢连铸坯枝晶形貌的显示方法，该申请案步骤为：连铸坯试样的热处理：将齿轮钢连铸坯试样在奥氏体化温度Ac3+50～100℃保温30-60min，然后随炉冷却到珠光体转变温度Ar1-30～50℃保温2h，使其奥氏体完全分解，最终随炉冷却到室温；将冷却到室温的连铸坯试样砂轮打磨，去除氧化铁皮和脱碳层，然后研磨抛光；将研磨抛光后的试样浸入4％的硝酸酒精溶液5s，用清水冲洗表面，并吹干；利用光学显微镜可以清晰观察到侵蚀后试样的枝晶形貌。

又如中国专利申请号：2018105314662，发明创造名称为：一种用于高碳钢铸坯枝晶腐蚀与测量的方法，该申请案方法为：将试样按常规金相检验要求磨平、抛光至镜面；配置腐蚀剂：将苦味酸和氯化亚铜溶于蒸馏水中，再加入洗洁精，搅拌混合，即得；将试样抛光后浸入腐蚀剂中，然后取出，即可。该申请案的腐蚀剂配置时使用的化学试剂用量较小，腐蚀程度深浅适宜，对枝晶组织没有损伤，获得清晰的铸坯枝晶组织照片，并以此定量评价枝晶组织，是一种环保、准确的试验方法。

可见，目前对于钢铸坯的枝晶形貌测量已经有大量探索研究，但对于不同种类钢种的实践应用效果仍有很大的区别，如何减少组织损伤、获得清晰的组织照片始终是重要追求。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中铸坯枝晶形貌测试容易损伤组织、误差较大的不足，拟提供一种用于获得中低碳钢铸坯枝晶形貌的测试方法，通过对试样进行热处理和轻腐蚀，即可获得完美的枝晶组织，结合金相显微镜，可以为测定中低碳钢铸坯枝晶组织参数提供一种有效的测试手段。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种用于获得中低碳钢铸坯枝晶形貌的测试方法，对中低碳钢铸坯试样先进行热处理，获得马氏体组织后再配置腐蚀混合溶液处理。

更进一步地，试样热处理过程为：将中低碳钢铸坯试样在奥氏体化温度Ac3加50～100℃保温10～20分钟，然后急冷至室温，以获得马氏体组织。

更进一步地，所述腐蚀混合溶液指腐蚀剂与洗洁精的混合溶液，其中腐蚀剂化学组成按质量百分比计包括苦味酸0.3％～0.5％，氯化亚铜0.1％～0.2％，其余为蒸馏水；其中腐蚀剂与洗洁精按照2～4：1的比例混合搅拌均匀。