專利名稱：一種中碳合金稀土鋼奧氏體晶界顯示的方法
技術領域：
本發明屬于物理檢測技術領域，特別涉及一種中碳合金鋼奧氏體晶界顯示的方法
背景技術：
鋼的奧氏體晶粒度對鋼的強度、韌性和疲勞性能等有很大影響，對于研究鋼生產過程中材料組織的演變規律，合理控制工藝參數和保證產品性能具有重要作用。因此奧氏體晶粒大小的檢測有著重要的意義，其顯示方發被廣大業內人士不斷探索、創新提高。奧氏體晶粒能否清晰顯示取決于試樣的化學成分、熱處理狀態、侵蝕時間、侵蝕方法和侵蝕試劑等很多因素。常用的顯示方法主要有熱腐蝕法和熱化學浸蝕法，目前廣泛應用的是后者。中國專利CN86105938公開了“一種銅-稀土合金的晶界顯示新方法”，該發明用無水乙醇代替銅-稀土合金晶界顯示常規方法中的常用浸蝕劑，克服了以酸或堿為主的常用浸蝕劑對銅中稀土元素優先浸蝕給研究和觀察稀土元素在銅中固溶和分布情況所造成的難以克服的困難。不足之處是只對銅-稀土合金奧氏體晶界顯示效果好，對中碳合金鋼就不得而知。中國專利CN101349621公開了 “一種清晰顯示低碳低合金鋼奧氏體晶粒的方法”， 該方法包括淬火過程和腐蝕過程，特別之處是所述腐蝕過程中腐蝕劑配比如下Cr03 8g 10g, NaOH 40g 50g,苦味酸1. 6g 2g,環氧乙烷2ml 4ml，蒸餾水80ml IOOml。本發明采用特定的腐蝕劑配以合適的腐蝕方法，可以清晰地顯示出奧氏體晶界，該方法填補了低碳低合金鋼奧氏體晶界顯示技術的空白。不足之處是試樣侵蝕時間長達40 60min， 效率低；對于中碳合金鋼的顯示效果不得而知。中國專利CN102103051A公開了 “中高碳鋼實際晶粒度顯示劑及顯示方法”，該顯示劑由下列組分組成(以溶液體積(ml)和質量(g)計)飽和苦味酸溶液50ml，苦味酸 0. Olg-O. lg，洗潔精10-30ml，三氯化鐵0.01g-0. 2g。按試樣制作、顯示劑配制、試樣染色、 顯微觀察和電子圖象采集步驟進行。優點是顯示劑成分構思新穎，顯示劑溶液性能穩定，重現性好，操作過程簡單可靠；晶界顯示完整，能清晰分辨出中高碳鋼的實際晶粒度。不足之處是適用于中高碳鋼，對中碳合金鋼和稀土鋼是否適用未提及。
發明內容
本發明的目的是提供一種方法簡便、效率高并且適用于中碳合金鋼的一種中碳合金鋼奧氏體晶界顯示的方法。本發明的技術方案一種中碳合金稀土鋼奧氏體晶界顯示的方法，所需設備和試劑竹夾子一把，電吹風、濾紙，秒表，脫脂棉，酒精，蒸餾水，苦味酸，洗潔精，其特征是(a)、腐蝕劑試劑配比蒸餾水10 20mL、苦味酸1 2g、洗潔精IOml 20ml。(b)、試樣制備先將淬水后試樣各表面的氧化鐵皮在砂輪機上磨掉，然后將腐蝕面在240 1000粒度金相砂紙上精磨，最后在磨拋機上拋光，最終應保證試樣磨拋面無任何劃痕、麻點、凹坑、污點等缺陷。(C)、腐蝕劑試劑配比及侵蝕方法按照試劑配比在培養皿中放入苦味酸和洗潔精，并用玻璃棒攪拌讓試劑充分的反應，攪拌后將脫脂棉放入培養皿底部；此時將磨拋好的試樣按照磨好的面朝下放入培養皿中，侵蝕5min后取出試樣放人大量酒精中洗涮試樣，并用脫脂棉立即擦拭其表面粘膜，最后用酒精沖洗吹干在金相顯微鏡下進行觀察，若侵蝕太淺時，則需重新輕拋后再放入上述侵蝕液繼續侵蝕；若侵蝕擦拭后試樣的表面顏色黑暗并出現組織，則說明腐蝕太深，此時應重新用粒度為800-1000的砂紙精磨、拋光，再放入上述侵蝕液中繼續侵蝕，重復侵蝕時間為5min。本發明的有益效果為通過上述試劑配比和侵蝕方法，可以快速清晰準確地顯示出中碳合金鋼奧氏體晶界，得到一組完整、清晰、美觀、清潔、高質量的原始奧氏體晶粒照片，解決了難得到奧氏體晶粒這一難題。加入洗潔精能夠加快苦味酸腐蝕速率，避免加熱苦味酸造成環境污染及其對人體造成傷害，為生產企業研究該類鋼變形過程中工藝參數對組織演變的影響提供重要的理論依據，對生產中碳合金鋼合理控制工藝參數和保證產品性能均可起到重要作用。
圖1本發明實施例1試樣在金相顯微鏡放大500倍下觀察到的奧氏體晶粒；圖2本發明實施例2試樣在金相顯微鏡放大500倍下觀察到的奧氏體晶粒；圖3本發明實施例3試樣在金相顯微鏡放大500倍下觀察到的奧氏體晶粒。
具體實施例方式以下用實施例對本發明作更詳細的描述。這些實施例僅僅是對本發明最佳實施方式的描述，并不對本發明的范圍有任何限制。實施例1試樣的化學成分按重量百分比為C:0. 27%，Si :0. 190%, Mn :0. 565 %，P 0. 0098%, S 0. 010%, Cr :1. 13%，Mo :0. 228%, V :0. 056%, B :0. 0027，Re :0. 002%屬于中
碳合金鋼；具體侵蝕方法為(1)、試樣制備將淬水后的尺寸為20mmX15mmX15mm的試樣表面的氧化鐵皮磨掉，依次在M0、400、600、800、1000粒度金相砂紙上精磨后，在拋光機上磨拋，最終應保證試樣磨拋面無任何劃痕、麻點、凹坑、污點等缺陷。(2)、腐蝕劑試劑配比及侵蝕方法將裝有20ml蒸餾水的Φ 60mmX 70mm的培養皿放入2g苦味酸和20ml洗潔精，用玻璃棒攪拌讓試劑充分的反應；攪拌后將脫脂棉放入培養皿底部；此時將磨拋好的試樣按照磨好的面朝下放入培養皿中，侵蝕5min后取出試樣放人大量酒精中洗涮試樣，并用脫脂棉立即擦拭其表面粘膜，最后用酒精沖洗吹干在金相顯微鏡下進行放大200倍觀察，得到圖1所示的奧氏體晶粒。實施例2試樣的化學成分按重量百分比為C :0. 274 %, Si :0. 201 %, Mn :0. 561 %, P 0. 0084%, S 0. 009%, Cr :1. 14%, Mo :0. 230%, V :0. 058%, B :0. 0026，Re :0. 004%屬于中碳合金鋼；具體侵蝕方法為(1)、試樣制備按照實施例1制備試樣的方法制備試樣，(2)、腐蝕劑試劑配比及侵蝕方法將裝有20ml蒸餾水的Φ 60mmX 70mm的培養皿放入2g苦味酸和20ml洗潔精，用玻璃棒攪拌讓試劑充分的反應；攪拌后將脫脂棉放入培養皿底部；此時將磨拋好的試樣按照磨好的面朝下放入培養皿中，侵蝕5min后取出試樣放人大量酒精中洗涮試樣，并用脫脂棉立即擦拭其表面粘膜，最后用酒精沖洗吹干在金相顯微鏡下進行放大200倍觀察，得到圖2所示的奧氏體晶粒。實施例3試樣的化學成分按重量百分比為C 0. 273 %，Si :0196 %，Mn :0. 559 %, P 0. 0086%, S 0. 009%, Cr :1. 18%，Mo :0. 229%, V :0. 057%, B :0. 0025，Re :0. 006%屬于中
碳合金鋼；制備試樣的方法制備試樣、侵蝕方法與實施例1相同，將裝有20ml蒸餾水的 Φ60mmX70mm的培養皿放入2g苦味酸和20ml洗潔精，用玻璃棒攪拌讓試劑充分的反應； 攪拌后將脫脂棉放入培養皿底部；此時將磨拋好的試樣按照磨好的面朝下放入培養皿中， 侵蝕5min后取出試樣放人大量酒精中洗涮試樣，并用脫脂棉立即擦拭其表面粘膜，最后用酒精沖洗吹干在金相顯微鏡下進行放大200倍觀察，得到圖2所示的奧氏體晶粒。本發明所述的方法采用市場常見普通洗潔精產品，無需特定品牌或特殊成分。
權利要求
1. 一種中碳合金稀土鋼奧氏體晶界顯示的方法，用于碳含量介0. 20% 0. 40%，并含有Cr、Mo、B、V、Re合金元素的中碳合金鋼，所需設備和試劑竹夾子一把，電吹風、濾紙，秒表，脫脂棉，酒精，蒸餾水，苦味酸，洗潔精，其特征是(a)、腐蝕劑試劑配比蒸餾水10 20mL、苦味酸1 2g、洗潔精IOml 20ml；(b)、試樣制備先將淬水后試樣各表面的氧化鐵皮在砂輪機上磨掉，然后將腐蝕面在 240 1000粒度金相砂紙上精磨，最后在磨拋機上拋光，最終應保證試樣磨拋面無任何劃痕、麻點、凹坑、污點等缺陷；(c)、腐蝕劑試劑配比及侵蝕方法按照試劑配比在培養皿中放入苦味酸和洗潔精，并用玻璃棒攪拌讓試劑充分的反應，攪拌后將脫脂棉放入培養皿底部；此時將磨拋好的試樣按照磨好的面朝下放入培養皿中，侵蝕5min后取出試樣放人大量酒精中洗涮試樣，并用脫脂棉立即擦拭其表面粘膜，最后用酒精沖洗吹干在金相顯微鏡下進行觀察，若侵蝕太淺時， 則需重新輕拋后再放入上述侵蝕液繼續侵蝕；若侵蝕擦拭后試樣的表面顏色黑暗并出現組織，則說明腐蝕太深，此時應重新用粒度為800-1000的砂紙精磨、拋光，再放入上述侵蝕液中繼續侵蝕，重復侵蝕時間為5min。
全文摘要
本發明提供了一種中碳合金稀土鋼奧氏體晶界顯示的方法，屬于物理檢測技術領域，用于解決中碳合金稀土鋼無法清晰顯示其奧氏體晶粒的問題。其特征是腐蝕劑試劑配比蒸餾水20mL、苦味酸1～2g、洗沽精10ml～20ml；試樣制備應保證試樣磨拋面無任何劃痕、麻點、凹坑、污點等缺陷；按照試劑配比將腐蝕劑放入培養皿中，并用玻璃棒攪拌讓試劑充分的反應，攪拌后將脫脂棉放入培養皿底部；將磨拋好的試樣按照磨好的面朝下放入培養皿中，侵蝕5min后取出試樣放人大量酒精中洗涮試樣，并用脫脂棉立即擦拭其表面粘膜，最后用酒精沖洗吹干在金相顯微鏡下進行觀察，本發明采用特定的腐蝕劑配以合適的腐蝕方法，可以清晰地顯示出奧氏體晶界。
文檔編號G01N1/32GK102507294SQ20111038383
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月16日 優先權日2011年11月16日
發明者姜海龍, 宋江波, 張行剛, 楊雄, 石曉霞, 董珍, 馬愛清 申請人:內蒙古包鋼鋼聯股份有限公司