專利名稱：基于侵蝕原理在現(xiàn)場(chǎng)條件下快速顯示含鈦夾雜物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于基于侵蝕原理在現(xiàn)場(chǎng)條件下快速顯示含鈦夾雜物的方法的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及鋼中TiN、TiS夾雜物現(xiàn)場(chǎng)金相顯示方式等金相樣品制備的技術(shù)領(lǐng)域，適用于火力發(fā)電廠汽輪機(jī)螺栓用鋼20CrIMolVTiB和20CrIMolVNbTiB中TiN、TiS夾雜物現(xiàn)場(chǎng)金相便捷顯示方法。
背景技術(shù)：
20CrIMolVTiB和20CrIMolVNbTiB為貝氏體耐熱鋼，是火力發(fā)電廠汽輪機(jī)常用高溫螺栓用鋼，需要高溫環(huán)境下長(zhǎng)期承受拉伸、疲勞載荷作用。這要求材料具有很高的高溫持久強(qiáng)度和抗疲勞性能，DL/T-439-2006《火力發(fā)電廠高溫緊固件技術(shù)導(dǎo)則》要求夾雜物不得 嚴(yán)重超標(biāo)。Ti在此類鋼中作為合金成分通常與N、S等元素形式化合物在基體內(nèi)彌散分布，主要起到彌散強(qiáng)化和細(xì)化晶粒的作用。而在近年來(lái)，有相對(duì)數(shù)量的一批在用20CrIMolVTiB汽輪機(jī)高溫螺栓中Ti與N、S化合物呈聚集態(tài)或串狀分布，形成一種夾雜物狀態(tài)，對(duì)材料的性能帶來(lái)不利影響，因此需要一種在形成條件下便捷的金相手段對(duì)其進(jìn)行分辨。傳統(tǒng)鑒別的夾雜物金相樣品制備方法是采用多道砂紙由粗到細(xì)對(duì)樣品表面進(jìn)行研磨，最后進(jìn)行機(jī)械拋光使樣品表面呈鏡面，然后在金相顯微鏡下結(jié)合明暗場(chǎng)和偏振光下觀察和鑒別。采取這種方法制樣，操作繁瑣，尤其最終拋光過(guò)程十分困難，在發(fā)電廠房這種非試驗(yàn)室環(huán)境下幾乎無(wú)法完成。此外由于現(xiàn)場(chǎng)金相顯微鏡只有單一的明場(chǎng)功能，且分辨率和放大倍數(shù)所限，因此在單純對(duì)金相樣品拋光的情況下，很難對(duì)此進(jìn)行類夾雜物有效分辨。由于20CrlMolVTiB和20CrlMolVNbTiB鋼中這類夾雜物種類單一，所以采用某種試劑侵蝕的方式對(duì)該類型夾雜物進(jìn)行顯示是一種解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于侵蝕原理在現(xiàn)場(chǎng)條件下快速顯示含鈦夾雜物的方法，其目的之一在于突出顯示TiN、TiS夾雜物的形態(tài)，因此應(yīng)避免基體呈現(xiàn)金相組織混淆視場(chǎng)，目的之二在于簡(jiǎn)化現(xiàn)場(chǎng)金相制樣難度，提高制樣效率。本發(fā)明目的是通過(guò)以下技術(shù)方法實(shí)現(xiàn)的
基于侵蝕原理在現(xiàn)場(chǎng)條件下快速顯示含鈦夾雜物的方法，包括下列步驟
(1)制備金相樣品，精磨至2000#砂紙；
(2)使用專用化學(xué)試劑對(duì)磨制好的樣品表面進(jìn)行侵蝕，可同時(shí)達(dá)到拋光與顯示含鈦夾雜物的形貌的效果；
(3)使用現(xiàn)場(chǎng)金相顯微鏡進(jìn)行觀察或使用覆膜技術(shù)取樣分析。所述的精磨是依次使用120#、240#進(jìn)行粗研磨，再使用400#、600#、1000#、1500#和2000#砂紙進(jìn)行細(xì)磨。所述的專用化學(xué)試劑包括雙氧水、氫氟酸、草酸。
優(yōu)點(diǎn)和效果
本發(fā)明能突出 顯示TiN、TiS夾雜物的形態(tài)，因此應(yīng)避免基體呈現(xiàn)金相組織混淆視場(chǎng)，還可以簡(jiǎn)化現(xiàn)場(chǎng)金相制樣難度，提高制樣效率。并且能準(zhǔn)確有效的顯示鋼中含鈦夾雜物，具有制樣方便，顯示效果好，通用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。適用于火力發(fā)電廠汽輪機(jī)螺栓用鋼20CrIMolVTiB和20CrIMolVNbTiB中TiN、TiS夾雜物現(xiàn)場(chǎng)金相便捷顯示方法。


圖I是機(jī)械拋光試樣金相顯微鏡明場(chǎng)下夾雜物圖像；
圖2是圖I同一視場(chǎng)下，經(jīng)化學(xué)試劑侵蝕后在金相顯微鏡明場(chǎng)下圖像。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :
本發(fā)明是一種基于侵蝕原理在現(xiàn)場(chǎng)條件下快速顯示含鈦夾雜物的方法，包括下列步
驟
(1)制備金相樣品，精磨至2000#砂紙；
(2)使用專用化學(xué)試劑對(duì)磨制好的樣品表面進(jìn)行侵蝕，可同時(shí)達(dá)到拋光與顯示含鈦夾雜物的形貌的效果；
(3)使用現(xiàn)場(chǎng)金相顯微鏡進(jìn)行觀察或使用覆膜技術(shù)取樣分析。本發(fā)明所述的精磨是依次使用120#、240#進(jìn)行粗研磨，再使用400#、600#、1000#、1500#和2000#砂紙進(jìn)行細(xì)磨。本發(fā)明所述的專用化學(xué)試劑包括雙氧水、氫氟酸、草酸。實(shí)施例2:
1、對(duì)所需檢驗(yàn)的螺栓腰部表面進(jìn)行金相制樣，依次使用120#、240#進(jìn)行粗研磨，再使用 400#、600#、1000#、1500# 和 2000# 砂紙進(jìn)行細(xì)磨；
2、采用專用化學(xué)試劑雙氧水對(duì)磨制好的樣品表面進(jìn)行侵蝕，可同時(shí)達(dá)到拋光與顯示夾雜物的效果；
3、可在現(xiàn)場(chǎng)使用便攜式金相顯微鏡進(jìn)行觀察。實(shí)施例3:
1、對(duì)所需檢驗(yàn)的螺栓腰部表面進(jìn)行金相制樣，依次使用120#、240#進(jìn)行粗研磨，再使用 400#、600#、1000#、1500# 和 2000# 砂紙進(jìn)行細(xì)磨；
2、采用專用化學(xué)試劑氫氟酸對(duì)磨制好的樣品表面進(jìn)行侵蝕，可同時(shí)達(dá)到拋光與顯示夾雜物的效果；
3、可在現(xiàn)場(chǎng)使用覆膜技術(shù)取樣分析。實(shí)施例4:
1、對(duì)所需檢驗(yàn)的螺栓腰部表面進(jìn)行金相制樣，依次使用120#、240#進(jìn)行粗研磨，再使用 400#、600#、1000#、1500# 和 2000# 砂紙進(jìn)行細(xì)磨；
2、采用專用化學(xué)試劑草酸對(duì)磨制好的樣品表面進(jìn)行侵蝕，可同時(shí)達(dá)到拋光與顯示夾雜物的效果；
3、可在現(xiàn)場(chǎng)使用便攜式金相顯微鏡進(jìn)行觀察分析。
實(shí)施例5:
利用本發(fā)明發(fā)法對(duì)某電廠汽輪機(jī)20CrIMoVTiB鋼外缸螺栓制備試樣，如圖I所示，為使用現(xiàn)有技術(shù)方法經(jīng)機(jī)械拋光試樣金相顯微鏡明場(chǎng)下觀察，可見(jiàn)大部分四邊形TiN顆粒，條 狀TiS隱約可見(jiàn)。如圖2所示，為采用本發(fā)明方法利用專用化學(xué)試劑對(duì)同一試樣進(jìn)行侵蝕后金相顯微鏡明場(chǎng)圖像，可見(jiàn)TiN顆粒經(jīng)侵蝕后邊界有所放大而更加清晰，條狀的TIiS經(jīng)侵蝕后也得到清晰的顯示。
權(quán)利要求
1.基于侵蝕原理在現(xiàn)場(chǎng)條件下快速顯示含鈦夾雜物的方法，其特征在于，包括下列步驟 (1)制備金相樣品，精磨至2000#砂紙； (2)使用專用化學(xué)試劑對(duì)磨制好的樣品表面進(jìn)行侵蝕，可同時(shí)達(dá)到拋光與顯示含鈦夾雜物的形貌的效果； (3)使用現(xiàn)場(chǎng)金相顯微鏡進(jìn)行觀察或使用覆膜技術(shù)取樣分析。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于侵蝕原理在現(xiàn)場(chǎng)條件下快速顯示含鈦夾雜物的方法，其特征是所述的精磨是依次使用120#、240#進(jìn)行粗研磨，再使用400#、600#、1000#、1500#和2000#砂紙進(jìn)行細(xì)磨。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于侵蝕原理在現(xiàn)場(chǎng)條件下快速顯示含鈦夾雜物的方法，其特征是所述的專用化學(xué)試劑包括雙氧水、氫氟酸、草酸。
全文摘要
本發(fā)明屬于基于侵蝕原理在現(xiàn)場(chǎng)條件下快速顯示含鈦夾雜物的方法的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及鋼中TiN、TiS夾雜物現(xiàn)場(chǎng)金相顯示方式等金相樣品制備的技術(shù)領(lǐng)域。包括下列步驟(1)制備金相樣品，精磨至2000#砂紙；(2)使用專用化學(xué)試劑對(duì)磨制好的樣品表面進(jìn)行侵蝕，可同時(shí)達(dá)到拋光與顯示含鈦夾雜物的形貌的效果；(3)使用現(xiàn)場(chǎng)金相顯微鏡進(jìn)行觀察或使用覆膜技術(shù)取樣分析。本發(fā)明能突出顯示TiN、TiS夾雜物的形態(tài)，因此應(yīng)避免基體呈現(xiàn)金相組織混淆視場(chǎng)，還可以簡(jiǎn)化現(xiàn)場(chǎng)金相制樣難度，提高制樣效率。并且能準(zhǔn)確有效的顯示鋼中含鈦夾雜物，具有制樣方便，顯示效果好，通用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N21/84GK102680304SQ20121013573
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月4日
發(fā)明者徐昀, 李宏強(qiáng) 申請(qǐng)人:東北電力科學(xué)研究院有限公司