专利名称：一种清晰显示低碳低合金钢奥氏体晶粒的方法
技术领域：
本发明型涉及一种金相组织显示法，特别是可清晰显示低碳钢低合金钢奥氏体晶粒的
方法，属于物理检测技术领域。
背景技术：
钢的奥氏体晶粒度对钢的强度、韧性和疲劳性能等有很大影响，对于研究钢生产过程 中材料组织的演变规律、合理控制工艺参数和保证产品性能具有重要作用，因此奥氏体晶 粒大小的检测有着很重要的意义，其显示方法被广大业内人士不断探讨、创新提高。奥氏 体晶粒能否被清晰地显示取决于样品的化学成分、热处理状态、浸蚀时间、浸蚀方法、浸 蚀剂等多种因素，常用的显示方法有氧化法、网状铁素体法、网状珠光体法、加热缓冷法、 晶界腐蚀法、网状渗碳体法等，其中效果较好的是晶界腐蚀法。目前，晶界腐蚀法使用最 多的腐蚀剂是饱和苦味酸水溶液和饱和苦味酸酒精溶液，另外，可加入一些表面活性剂如 洗衣粉、洗涤剂等增强腐蚀效果。这种浸蚀剂对中、高碳钢很有效，但是对低碳低合金高 纯净钢而言，奥氏体晶界难以显示的问题一直未能很好的解决。就现有技术而言， Wieder-man等采用沸腾Cr03-NaOH腐蚀低、中合金钢，效果较好；董玉华，高惠临等采用 CrOs-NaOH-苦味酸腐蚀管线钢，可以较好的显示管线钢的奥氏体晶界；王劲，肖福仁等 采用十二烷基苯磺酸钠+苦味酸+蒸馏水十新洁尔灭的腐蚀剂腐蚀了X70管线钢奥氏体晶界 比较明显。但上述腐蚀方法只限于特定成分钢的腐蚀，而且还不能完全清晰地把原奥氏体 晶界显示出来，尤其是对碳含量极低、杂质含量很低的高纯净钢的奥氏体晶界基本上显示 不出来。因此找寻一种能清晰显示低碳低合金钢奥氏体晶界的浸蚀方法，对此类钢研究变 形过程中组织演变规律是相当重要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种清晰显示低碳低合金钢奥氏体晶粒的方法，从而为研究该类 钢变形过程中工艺参数对组织演变的影响提供重要的理论依据。 本发明所称问题是以下技术方案解决的
一种清晰显示低碳低合金钢奥氏体晶粒的方法，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钢，它包括淬火过程和腐蚀过程，其特别之处是 所述腐蚀过程中腐蚀剂配比如下Cr03 8g 10 g， NaOH 40g 50g，苦味酸1. 6g 2g， 环氧乙垸2ml 4ml，蒸馏水80ml 100 ml。
上述清晰显示低碳低合金钢奥氏体晶粒的方法，所述腐蚀过程包括如下步骤-
a. 制备试样将淬火试样研磨、抛光；
b. 配置腐蚀剂按照配比称取腐蚀剂组成物，取蒸馏水放到器皿中，然后向蒸馏水
中加入Cr03，待Cr03完全溶解后再缓慢加入NaOH， NaOH加完后再加入苦味酸溶液，最后加 入环氧乙垸搅拌均匀，将配制好后的溶液加热到11(TC 13(TC保温；
c. 试样腐蚀将抛光的试样放到腐蚀剂中腐蚀，试样浸蚀面朝上，浸蚀时间40rain 60min，待试样抛光面变成铁青色时取出，洗净、吹干，即可在显微镜下观察奥氏体晶粒。
本发明针对目前低碳低合金钢尚无法清晰显示其奥氏体晶粒的问题，提供了一种可 清晰显示低碳低合金钢奥氏体晶粒的方法。它采用特定的腐蚀剂配以合适的腐蚀方法，可 以清晰地显示出奥氏体晶界，该方法填补了碳低合金钢奥氏体晶界显示技术的空白，为生 产企业研究该类钢变形过程中工艺参数对组织演变的影响提供重要的理论依据，对生产低 碳低合金钢合理控制工艺参数和保证产品性均可起到重要作用。
图1为本发明实施例1的奧氏体晶界； 图2为本发明实施例2的奥氏体晶界； 图3为本发明实施例3的奥氏体晶界。
具体实施例方式
本发明方法适用于C含量小于等于O. 10%,并含有Nb、 V、 Ti、 Mo等微合金元素的高纯 净钢低碳低合金钢。其特点针对钢种化学成分，采用特定的腐蚀剂和腐蚀方法。本发明中 的腐蚀剂的配比量是通过反复实验研究摸索出来的。所述腐蚀剂中的Cr03、 NaOH、苦味酸 放到蒸馏水中加热时分解强烈，浸蚀速度较快，但其腐蚀试样时易产生一层难溶的腐蚀产 物，引起钝化，造成晶界不清晰，向腐蚀剂中加入环氧已烷，增加表面活性并抑制晶内组 织析出，可使奥氏体晶界更清晰。本发明方法包括淬火和腐蚀两个过程。其中，淬火过程 将试样加热到奥氏体化温度1050 120(TC，保温一定时间，让碳化物全部固溶于基体中，
然后将试样放到温度低于2(TC的水中淬火。腐蚀过程将淬火试样研磨、抛光后配腐蚀剂， 将配制好后的腐蚀剂加热至U110 13(TC并在恒温加热炉上保温，然后把抛光的试样放到溶 液中进行腐蚀，试样浸蚀面朝上浸蚀，浸蚀时间受试样的材质、热处理状态、试剂性质、 温度等诸多因素影响，以试样抛光面变成铁青色为限，通常浸蚀时间为40min 60min。当 试样抛光面上出现铁青色膜时取出，洗净、吹干，即可在显微镜下观察到清晰的奥氏体晶 粒。
以下给出几个具体实施例
实施例l:试样1的化学成分为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%。试样淬火将试样加热 到105CTC，保温一定时间，让碳化物全部固溶于基体中，然后将试样放到温度低于2(TC的 水中淬火；将淬火试样研磨、抛光；按照下述配比配置腐蚀剂Cr03 9g， NaOH 40g，苦 味酸1.6g，环氧乙垸2ml，蒸馏水80ml。配制时先量取80 ml蒸馏水放到器皿中，然后向蒸 馏水中加入Cr03，待Cr03完全溶解后再加入NaOH。由于NaOH量多，且会产生强烈放热反应， 所以应缓慢加入以免飞溅，NaO助fl完后再加入苦味酸溶液和环氧乙烷。配制好的腐蚀剂溶 液加热到11(TC并在恒温加热炉上保温，然后把抛光的试样放到溶液中进行腐蚀，试样浸 蚀面朝上，浸蚀时间40min。当试样抛光面上变成铁青色时取出，洗净、吹干，即可在显 微镜下观察奥氏体晶粒。由图1可见，奥氏体晶界己清晰地显示出来，且组织没有出现。
实施例2:试样2的化学成分为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式样淬火将试 样加热到115(TC，保温一定时间，让碳化物全部固溶于基体中，然后将试样放到温度低于 2(TC的水中淬火；将淬火试样研磨、抛光；按照下述配比配置腐蚀剂Cr03 10g， NaOH 50g， 苦味酸1.8g，环氧乙烷3ml，蒸馏水90ml。配制方法同实施例l。将配制好后的腐蚀剂溶 液加热到12(TC并在恒温加热炉上保温，然后把抛光的试样放到溶液中进行腐蚀，试样浸 蚀面朝上，浸蚀时间50min。当试样抛光面上变成铁青色时取出，洗净、吹干，即可在显 微镜下观察奥氏体晶粒。由图2可见，奥氏体晶界己清晰地显示出来，且组织没有出现。
实施例3:试样3的化学成分为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 %。试样淬火将试样加热到120(TC，保温一定时间，让碳化物全部固溶于基体中，然后
将试样放到温度低于2(TC的水中淬火；将淬火试样研磨、抛光；按照下述配比配置腐蚀剂:
Cr038g， NaOH 45g，苦味酸2g，环氧乙垸4ml，蒸馏水100ml。配制方法同实施例l。将 配制好后的溶液加热到13(TC并在恒温加热炉上保温，然后把抛光的试样放到溶液中进行 腐蚀，试样浸蚀面朝上，浸蚀时间约60min。当试样抛光面上变成铁青色时取出，洗净、 吹干，即可在显微镜下观察奥氏体晶粒。由图3可见，奥氏体晶界己清晰地显示出来，且 组织没有出现。
权利要求
1.一种清晰显示低碳低合金钢奥氏体晶粒的方法，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钢，它包括淬火过程和腐蚀过程，其特征在于所述腐蚀过程中腐蚀剂配比如下CrO3 8g～10g，NaOH 40g～50g，苦味酸1.6g～2g，环氧乙烷2ml～4ml，蒸馏水80ml～100ml。
2. 上述清晰显示低碳低合金钢奥氏体晶粒的方法，其特征在于所述腐蚀包括如下步骤a. 制备试样将淬火试样研磨、抛光；b. 配置腐蚀剂按照配比称取腐蚀剂组成物，取蒸馏水放到器皿中，然后向蒸馏水中加入CrU，待Cr03完全溶解后再缓慢加入NaOH， NaOH加完后再加入苦味酸溶液，最后加 入环氧乙烷搅拌均匀，将配制好后的溶液加热到110'C 13(TC保温；c. 试样腐蚀将抛光的试样放到腐蚀剂中腐蚀，试样浸蚀面朝上，浸蚀时间40min 60min，待试样抛光面变成铁青色时取出，洗净、吹干，即可在显微镜下观察奥氏体晶粒。
全文摘要
一种清晰显示低碳低合金钢奥氏体晶粒的方法，属物理检测技术领域。用于解决低碳低合金钢尚无法清晰显示其奥氏体晶粒的问题。本方法包括淬火过程和腐蚀过程，特别之处是所述腐蚀过程中腐蚀剂配比如下CrO<sub>3</sub> 8g～10g，NaOH 40g～50g，苦味酸1.6g～2g，环氧乙烷2ml～4ml，蒸馏水80ml～100ml。本发明采用特定的腐蚀剂配以合适的腐蚀方法，可以清晰地显示出奥氏体晶界，该方法填补了碳低合金钢奥氏体晶界显示技术的空白，为生产企业研究该类钢变形过程中工艺参数对组织演变的影响提供重要的理论依据，对生产碳低合金钢合理控制工艺参数和保证产品性均可起到重要作用。
文档编号G01N1/32GK101349621SQ20081007932
公开日2009年1月21日 申请日期2008年9月4日 优先权日2008年9月4日
发明者冯运莉, 静 孙, 宋海武, 臧振东 申请人:河北理工大学