專利名稱：一種清晰顯示低碳低合金鋼奧氏體晶粒的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明型涉及一種金相組織顯示法，特別是可清晰顯示低碳鋼低合金鋼奧氏體晶粒的
方法，屬于物理檢測技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鋼的奧氏體晶粒度對鋼的強(qiáng)度、韌性和疲勞性能等有很大影響，對于研究鋼生產(chǎn)過程 中材料組織的演變規(guī)律、合理控制工藝參數(shù)和保證產(chǎn)品性能具有重要作用，因此奧氏體晶 粒大小的檢測有著很重要的意義，其顯示方法被廣大業(yè)內(nèi)人士不斷探討、創(chuàng)新提高。奧氏 體晶粒能否被清晰地顯示取決于樣品的化學(xué)成分、熱處理狀態(tài)、浸蝕時(shí)間、浸蝕方法、浸 蝕劑等多種因素，常用的顯示方法有氧化法、網(wǎng)狀鐵素體法、網(wǎng)狀珠光體法、加熱緩冷法、 晶界腐蝕法、網(wǎng)狀滲碳體法等，其中效果較好的是晶界腐蝕法。目前，晶界腐蝕法使用最 多的腐蝕劑是飽和苦味酸水溶液和飽和苦味酸酒精溶液，另外，可加入一些表面活性劑如 洗衣粉、洗滌劑等增強(qiáng)腐蝕效果。這種浸蝕劑對中、高碳鋼很有效，但是對低碳低合金高 純凈鋼而言，奧氏體晶界難以顯示的問題一直未能很好的解決。就現(xiàn)有技術(shù)而言， Wieder-man等采用沸騰Cr03-NaOH腐蝕低、中合金鋼，效果較好；董玉華，高惠臨等采用 CrOs-NaOH-苦味酸腐蝕管線鋼，可以較好的顯示管線鋼的奧氏體晶界；王勁，肖福仁等 采用十二烷基苯磺酸鈉+苦味酸+蒸餾水十新潔爾滅的腐蝕劑腐蝕了X70管線鋼奧氏體晶界 比較明顯。但上述腐蝕方法只限于特定成分鋼的腐蝕，而且還不能完全清晰地把原奧氏體 晶界顯示出來，尤其是對碳含量極低、雜質(zhì)含量很低的高純凈鋼的奧氏體晶界基本上顯示 不出來。因此找尋一種能清晰顯示低碳低合金鋼奧氏體晶界的浸蝕方法，對此類鋼研究變 形過程中組織演變規(guī)律是相當(dāng)重要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種清晰顯示低碳低合金鋼奧氏體晶粒的方法，從而為研究該類 鋼變形過程中工藝參數(shù)對組織演變的影響提供重要的理論依據(jù)。 本發(fā)明所稱問題是以下技術(shù)方案解決的
一種清晰顯示低碳低合金鋼奧氏體晶粒的方法，用于c含量《于o. 10%并含有少量他、
V、 Ti、 Mo等微合金元素的低碳低合金鋼，它包括淬火過程和腐蝕過程，其特別之處是 所述腐蝕過程中腐蝕劑配比如下Cr03 8g 10 g， NaOH 40g 50g，苦味酸1. 6g 2g， 環(huán)氧乙垸2ml 4ml，蒸餾水80ml 100 ml。
上述清晰顯示低碳低合金鋼奧氏體晶粒的方法，所述腐蝕過程包括如下步驟-
a. 制備試樣將淬火試樣研磨、拋光；
b. 配置腐蝕劑按照配比稱取腐蝕劑組成物，取蒸餾水放到器皿中，然后向蒸餾水
中加入Cr03，待Cr03完全溶解后再緩慢加入NaOH， NaOH加完后再加入苦味酸溶液，最后加 入環(huán)氧乙垸攪拌均勻，將配制好后的溶液加熱到11(TC 13(TC保溫；
c. 試樣腐蝕將拋光的試樣放到腐蝕劑中腐蝕，試樣浸蝕面朝上，浸蝕時(shí)間40rain 60min，待試樣拋光面變成鐵青色時(shí)取出，洗凈、吹干，即可在顯微鏡下觀察奧氏體晶粒。
本發(fā)明針對目前低碳低合金鋼尚無法清晰顯示其奧氏體晶粒的問題，提供了一種可 清晰顯示低碳低合金鋼奧氏體晶粒的方法。它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(bǔ)了碳低合金鋼奧氏體晶界顯示技術(shù)的空白，為生 產(chǎn)企業(yè)研究該類鋼變形過程中工藝參數(shù)對組織演變的影響提供重要的理論依據(jù)，對生產(chǎn)低 碳低合金鋼合理控制工藝參數(shù)和保證產(chǎn)品性均可起到重要作用。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的奧氏體晶界； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的奧氏體晶界； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例3的奧氏體晶界。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明方法適用于C含量小于等于O. 10%,并含有Nb、 V、 Ti、 Mo等微合金元素的高純 凈鋼低碳低合金鋼。其特點(diǎn)針對鋼種化學(xué)成分，采用特定的腐蝕劑和腐蝕方法。本發(fā)明中 的腐蝕劑的配比量是通過反復(fù)實(shí)驗(yàn)研究摸索出來的。所述腐蝕劑中的Cr03、 NaOH、苦味酸 放到蒸餾水中加熱時(shí)分解強(qiáng)烈，浸蝕速度較快，但其腐蝕試樣時(shí)易產(chǎn)生一層難溶的腐蝕產(chǎn) 物，引起鈍化，造成晶界不清晰，向腐蝕劑中加入環(huán)氧已烷，增加表面活性并抑制晶內(nèi)組 織析出，可使奧氏體晶界更清晰。本發(fā)明方法包括淬火和腐蝕兩個(gè)過程。其中，淬火過程 將試樣加熱到奧氏體化溫度1050 120(TC，保溫一定時(shí)間，讓碳化物全部固溶于基體中，
然后將試樣放到溫度低于2(TC的水中淬火。腐蝕過程將淬火試樣研磨、拋光后配腐蝕劑， 將配制好后的腐蝕劑加熱至U110 13(TC并在恒溫加熱爐上保溫，然后把拋光的試樣放到溶 液中進(jìn)行腐蝕，試樣浸蝕面朝上浸蝕，浸蝕時(shí)間受試樣的材質(zhì)、熱處理狀態(tài)、試劑性質(zhì)、 溫度等諸多因素影響，以試樣拋光面變成鐵青色為限，通常浸蝕時(shí)間為40min 60min。當(dāng) 試樣拋光面上出現(xiàn)鐵青色膜時(shí)取出，洗凈、吹干，即可在顯微鏡下觀察到清晰的奧氏體晶 粒。
以下給出幾個(gè)具體實(shí)施例
實(shí)施例l:試樣1的化學(xué)成分為C: 0.08% ， Si: 0.24%， Mn: 1.36% ， V: 0.035%， Ti: 0.023%， Nb: 0.030%， Als: 0.032%， P: 0.012%， S: 0.003%。試樣淬火將試樣加熱 到105CTC，保溫一定時(shí)間，讓碳化物全部固溶于基體中，然后將試樣放到溫度低于2(TC的 水中淬火；將淬火試樣研磨、拋光；按照下述配比配置腐蝕劑Cr03 9g， NaOH 40g，苦 味酸1.6g，環(huán)氧乙垸2ml，蒸餾水80ml。配制時(shí)先量取80 ml蒸餾水放到器皿中，然后向蒸 餾水中加入Cr03，待Cr03完全溶解后再加入NaOH。由于NaOH量多，且會產(chǎn)生強(qiáng)烈放熱反應(yīng)， 所以應(yīng)緩慢加入以免飛濺，NaO助fl完后再加入苦味酸溶液和環(huán)氧乙烷。配制好的腐蝕劑溶 液加熱到11(TC并在恒溫加熱爐上保溫，然后把拋光的試樣放到溶液中進(jìn)行腐蝕，試樣浸 蝕面朝上，浸蝕時(shí)間40min。當(dāng)試樣拋光面上變成鐵青色時(shí)取出，洗凈、吹干，即可在顯 微鏡下觀察奧氏體晶粒。由圖1可見，奧氏體晶界己清晰地顯示出來，且組織沒有出現(xiàn)。
實(shí)施例2:試樣2的化學(xué)成分為C: 0.05% ， Si: 0.20%， Mm 1.45% ， Mo: 0.17%, Ti: 0.017%， Nb: 0,042%， Als: 0.030°/。， P: 0.010%， S: 0.005%。 i式樣淬火將試 樣加熱到115(TC，保溫一定時(shí)間，讓碳化物全部固溶于基體中，然后將試樣放到溫度低于 2(TC的水中淬火；將淬火試樣研磨、拋光；按照下述配比配置腐蝕劑Cr03 10g， NaOH 50g， 苦味酸1.8g，環(huán)氧乙烷3ml，蒸餾水90ml。配制方法同實(shí)施例l。將配制好后的腐蝕劑溶 液加熱到12(TC并在恒溫加熱爐上保溫，然后把拋光的試樣放到溶液中進(jìn)行腐蝕，試樣浸 蝕面朝上，浸蝕時(shí)間50min。當(dāng)試樣拋光面上變成鐵青色時(shí)取出，洗凈、吹干，即可在顯 微鏡下觀察奧氏體晶粒。由圖2可見，奧氏體晶界己清晰地顯示出來，且組織沒有出現(xiàn)。
實(shí)施例3:試樣3的化學(xué)成分為C: 0.03% ， Si: 0.20%， Mn: 1.72% , Mo: 0.25%， Ti: 0.015%， Nb: 0.040%， V: 0.050%， Cu:0.2%，Als: 0.025%， P: 0.014%， S: 0.004 %。試樣淬火將試樣加熱到120(TC，保溫一定時(shí)間，讓碳化物全部固溶于基體中，然后
將試樣放到溫度低于2(TC的水中淬火；將淬火試樣研磨、拋光；按照下述配比配置腐蝕劑:
Cr038g， NaOH 45g，苦味酸2g，環(huán)氧乙垸4ml，蒸餾水100ml。配制方法同實(shí)施例l。將 配制好后的溶液加熱到13(TC并在恒溫加熱爐上保溫，然后把拋光的試樣放到溶液中進(jìn)行 腐蝕，試樣浸蝕面朝上，浸蝕時(shí)間約60min。當(dāng)試樣拋光面上變成鐵青色時(shí)取出，洗凈、 吹干，即可在顯微鏡下觀察奧氏體晶粒。由圖3可見，奧氏體晶界己清晰地顯示出來，且 組織沒有出現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種清晰顯示低碳低合金鋼奧氏體晶粒的方法，用于C含量≤于0.10％并含有少量Nb、V、Ti、Mo等微合金元素的低碳低合金鋼，它包括淬火過程和腐蝕過程，其特征在于所述腐蝕過程中腐蝕劑配比如下CrO3 8g～10g，NaOH 40g～50g，苦味酸1.6g～2g，環(huán)氧乙烷2ml～4ml，蒸餾水80ml～100ml。
2. 上述清晰顯示低碳低合金鋼奧氏體晶粒的方法，其特征在于所述腐蝕包括如下步驟a. 制備試樣將淬火試樣研磨、拋光；b. 配置腐蝕劑按照配比稱取腐蝕劑組成物，取蒸餾水放到器皿中，然后向蒸餾水中加入CrU，待Cr03完全溶解后再緩慢加入NaOH， NaOH加完后再加入苦味酸溶液，最后加 入環(huán)氧乙烷攪拌均勻，將配制好后的溶液加熱到110'C 13(TC保溫；c. 試樣腐蝕將拋光的試樣放到腐蝕劑中腐蝕，試樣浸蝕面朝上，浸蝕時(shí)間40min 60min，待試樣拋光面變成鐵青色時(shí)取出，洗凈、吹干，即可在顯微鏡下觀察奧氏體晶粒。
全文摘要
一種清晰顯示低碳低合金鋼奧氏體晶粒的方法，屬物理檢測技術(shù)領(lǐng)域。用于解決低碳低合金鋼尚無法清晰顯示其奧氏體晶粒的問題。本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CrO₃ 8g～10g，NaOH 40g～50g，苦味酸1.6g～2g，環(huán)氧乙烷2ml～4ml，蒸餾水80ml～100ml。本發(fā)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(bǔ)了碳低合金鋼奧氏體晶界顯示技術(shù)的空白，為生產(chǎn)企業(yè)研究該類鋼變形過程中工藝參數(shù)對組織演變的影響提供重要的理論依據(jù)，對生產(chǎn)碳低合金鋼合理控制工藝參數(shù)和保證產(chǎn)品性均可起到重要作用。
文檔編號G01N1/32GK101349621SQ20081007932
公開日2009年1月21日 申請日期2008年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月4日
發(fā)明者馮運(yùn)莉, 靜 孫, 宋海武, 臧振東 申請人:河北理工大學(xué)