一種薄板的組織定位制樣方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鋼板的組織檢驗領域，具體是指一種薄板的組織定位制樣方法。
【背景技術】
[0002]鋼板按厚度分為特厚板、厚板、中板、薄板四大類。我國將厚度大于60mm的鋼板稱為特厚板，厚度在20?60mm的鋼板稱為厚板，厚度在4.5?20mm的鋼板稱為中板，厚度在
0.2?4mm的鋼板稱為薄板。
[0003]眾所周知，對于鋼鐵等金屬材料而言，成分和工藝決定其組織，組織決定其性能。組織的檢測和研究是改進成分和工藝、提高性能的關鍵。這里所說的組織包含微觀組織結構和析出相。通常情況下，鋼板的微觀組織結構及析出相因為元素偏析、生產工藝、熱處理冷卻速度等差異、表面滲氮以及鍍層處理不同，從表面到心部受到不同程度的影響，從而導致力學性能出現差異。為此需要取得板面方向不同板厚部位的試樣進行微觀組織結構、析出相等觀察分析。取樣位置的相對誤差越小，試驗結果越準確、可靠。
[0004]對于中厚板而言，組織變化的過渡區域較大、規律性較強，可以用線切割或精密切割的方法切取板厚1/2和1/4部位的板面試樣，經金相磨制并制備萃取復型樣品即可。但對于薄板而言，組織變化區域很小，鋼板組織變化有可能為板厚1/5或其它厚度，按常規部位取樣、定位制樣偏差較大。尤其是滲氮硅鋼、鍍鋅汽車板一類的鋼，厚度通常在2_以下，最低達到0.27_。通常只能采用機械研磨的方式制樣。但因為薄板在表面處理后組織沿厚度方向的變化復雜，組織層次多樣，所以在對薄板分析取樣時除了要考慮厚度外，更要結合金相組織變化進行定位。因此結合金相組織準確定位成了制樣過程中的的難題和關鍵問題。為此，急需一種用于薄板的沿板厚方向按組織變化進行多層次定位取樣的制樣方法。
[0005]現有技術中，申請號為201020226901.X的中國專利《一種觀察鋼板不同厚度位置金相組織的裝置》公開了一種觀察鋼板不同厚度位置金相組織的裝置。該裝置包括相互連接的直角短邊(1)和直角長邊(3)、直角短邊(1)和直角長邊(3)上可移動的環扣擋條(2)、直角長邊(3)上可移動的方環(4)和刻度尺出)。該實用新型可用于在金相截面試樣上迅速、準確地確定熱乳板試樣不同厚度位置處的金相組織，比較適合中厚板。對于薄板而言，厚度方向的組織變化區域極小，截面觀察結果局限性強，準確性無法保證。
[0006]申請號為201110179979.X的中國專利《一種原位金相組織分析方法》公開了一種原位金相組織分析方法。包括以下步驟:1)取樣:在所要分析的鋼板上取一塊金相試樣；2)制樣:金相試樣經粗磨、細磨、拋光、腐蝕后，將試樣放在金相顯微鏡下觀察，選取感興趣區域拍照后保存，保持試樣不動，卸下物鏡鏡頭，換上定位器，并旋轉定位器在試樣表面刻劃出圓形區域；3)熱處理:將試樣觀察面的兩個相對側面打平，聯入閉合電路中，將熱電偶焊接在觀察面的中心區域后將試樣放入熱模擬實驗機樣品室中，關閉樣品室并抽真空后進行熱處理；4)對比觀察分析:對處理后金相試樣的觀察面進行磨拋、腐蝕、干燥后，先在低倍顯微鏡下尋找定位器標記的位置，然后在高倍顯微鏡下觀察，選取典型視場拍照，最后調取熱處理之前的組織照片與熱處理后的金相照片放在同一視場，對比分析組織細節的變化情況。該發明可快速、正確地對比分析鋼板同一位置熱處理前后組織細節的變化情況，目的是對不同熱處理狀態下某一局部的金相組織進行定位觀察。該方法無法對薄板沿厚度方向進行組織的檢驗。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是根據上述不足提供一種薄板的組織定位制樣方法，該方法可以用于薄板沿板厚方向，根據試驗需求采取組織定位、實現厚度的多層次準確定位制樣。
[0008]本發明的技術方案如下:一種薄板的組織定位制樣方法，其步驟包括:
[0009](1)將薄板沿厚度方向，垂直薄板的板面垂直截取板面試樣及截面試樣，再將板面試樣與截面試樣固定在一起，保持板面試樣的板面和截面試樣的厚度面在同一個平面上；
[0010](2)對板面試樣和截面試樣進行金相拋光或腐蝕操作，觀察組織的變化情況，確定截面組織發生變化時相應的板厚位置；
[0011](3)將同一平面的板面試樣的板面和截面試樣的厚度面同時進行磨制，使板面試樣的厚度達到步驟(2)確定需要的板厚位置。
[0012]優選的，所述截面試樣的表面形狀為直角梯形。
[0013]更優選的，所述步驟(3)中的磨制過程中，板面試樣的磨制深度根據截面試樣厚度面長度的變化確定。
[0014]優選的，所述板面試樣沿厚度方向粘結多片同種或其他鋼種試樣。
[0015]本發明薄板的組織定位制樣方法，有以下優點:
[0016]1、本發明通過直接觀察截面試樣的組織變化，確定需要制備板面試樣的厚度位置，實現組織定位；
[0017]2、本發明通過截面試樣的厚度面長度與磨制深度的線性關系，實現對板面試樣厚度的準確定位；
[0018]3、本發明將組織定位與厚度定位相結合，實現多層次定位分析，尤其是滲層及鍍層在厚度方向的組織變化具有不確定性，本方法能夠根據組織的變化，靈活且準確的定位制樣。
[0019]4、本發明方法簡單，現有的實驗室設備即可完成，不需要設置另外的測量裝置，具有很強的實用性。
【附圖說明】
[0020]圖1為薄板的板面試樣和截面試樣的截取示意圖；
[0021]圖2為板面試樣及截面試樣的固定示意圖；
[0022]圖3為截面試樣的表面形狀示意圖；
[0023]圖4為一種硅鋼在2種不同溫度條件下組織變化情況圖；
[0024]圖5-a為圖4-a中硅鋼上表面350 μ m厚度部位的表面試樣組織；
[0025]圖5-b為圖4-a中硅鋼上表面350 μ m厚度部位的析出相；
[0026]圖6-a為圖4-b中硅鋼上表面350 μ m厚度部位的表面試樣組織；
[0027]圖6-b為圖4-b中硅鋼上表面350 μ m厚度部位的析出相；
[0028]1-板面試樣、2-截面試樣、3-鑲嵌平面、4-薄板厚度面、5-薄板上表面、6_薄板下表面、7-薄板、8-截面試樣厚度面、9-板面試樣板面。
【具體實施方式】
[0029]以下結合附圖通過具體實施例進一步說明本發明:
[0030](1)將薄板7表面用酒精