專利名稱：：一種顯示硬質(zhì)相組織的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于冶金化學(xué)領(lǐng)域，特別涉及一種鋼鐵材料金相組織中硬質(zhì)相的顯現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
：隨著材料科學(xué)的發(fā)展，對材料顯微組織的分析要求越來越高，人們的眼睛在鑒別相的存在歪曲許多真實的組織狀態(tài)。金屬材料的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)與硬度、強度、延展性等材料性能有著直接和密切的聯(lián)系，而金相觀察則是研究金屬材料內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)最為有效的方法。鋼鐵材料的組織結(jié)構(gòu)不再是簡單的珠光體+鐵素體、貝氏體、馬氏體、回火索氏體等，而是向多相(Multiphase)、亞穩(wěn)(Metastable)、多尺度(Multiscale)”組織調(diào)控發(fā)展,例如組織為鐵素體+馬氏體、針狀鐵素體+馬氏體奧氏體島、在高強度基體(馬氏體或貝氏體)上引入亞穩(wěn)奧氏體組織等。組織中相含量的多少將直接影響著鋼材的最終性能，所以顯示組織中硬質(zhì)相、軟質(zhì)相的數(shù)量就顯得十分必要，對多相鋼中硬質(zhì)相的定量評定是鋼鐵材料更深層次研究的需要。申請?zhí)枮?01010270981專利公開的《一種非晶合金金相腐蝕劑以及一種非晶合金金相組織的觀察方法》主要是針對非晶合金進行腐蝕，僅可以評價非晶合金品質(zhì)。申請?zhí)枮?00710120411專利公開的《一種金相腐蝕劑》可使組織晶界清晰，容易分辨出彌散析出的a相、時效近P、亞穩(wěn)P鈦合金的腐蝕，該腐蝕劑不能顯示硬質(zhì)相。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種能夠顯示出鋼鐵材料組織中硬質(zhì)相的顯示硬質(zhì)相組織的方法。本發(fā)明的方法如下本發(fā)明的腐蝕劑為Na2S2O5.5H20溶液和苦味酸溶液的混合液；將金相試樣粗磨、精磨、拋光后浸入腐蝕劑中，浸入深度為24mm，腐蝕時間為IOs20s，直至樣品表面變?yōu)樯钏{紫色后立即用自來水沖洗，吹風(fēng)機吹干后放在顯微鏡下觀察組織形態(tài)。所述腐蝕劑的配比以質(zhì)量百分比為0.8I.2%的Na2S2O5.5H20水溶液和質(zhì)量百分比2%3%苦味酸酒精溶液按體積比I:I進行混合；腐蝕過程采用多次蘸入腐蝕劑并離開腐蝕劑的蘸濕方法以使腐蝕均勻。本發(fā)明的優(yōu)點是腐蝕劑配方簡單，能夠清晰地腐蝕鋼材的硬質(zhì)相金相組織，對分析鋼中M-A島的分布、形狀、大小十分方便，并可以進行定量分析。圖I4%硝酸酒精腐蝕Q550D金相組織圖；圖2本發(fā)明腐蝕劑腐蝕Q550D金相組織圖；圖34%硝酸酒精腐蝕X70金相組織圖；圖44%硝酸酒精腐蝕X70金相組織SEM觀察M-A島圖5本發(fā)明腐蝕劑腐蝕X70金相組織圖。實施例一本發(fā)明實施方式提供的金相腐蝕劑為Na2S2O5.5H20溶液、苦味酸溶液，配比質(zhì)量百分比為0.8I.2%的Na2S2O5.5H20水溶液，質(zhì)量百分比2%3%苦味酸酒精溶液以體積比I:I進行混合。將金相試樣粗磨、精磨、拋光后浸入該腐蝕液，浸入深度為24_，腐蝕時采用蘸濕的方法以使腐蝕均勻，腐蝕時間為IOs20s，直至樣品表面變?yōu)樯钏{紫色后立即用自來水沖洗，吹風(fēng)機吹干后放在顯微鏡下觀察組織形態(tài)。以Q550D的金相組織顯示方法為例，對上述發(fā)明的實施方式進行詳細說明。所述鋼試樣要進行打磨，打磨的目的是使需要進行金相觀察的試樣表面平整光亮，以保證后續(xù)的腐蝕效果。首先使用砂輪機打平試樣表面，后采用由粗到細的砂紙進行磨制(砂紙?zhí)栆来螢?40、320、500、600),磨制后使用金相拋光劑(主要成分為金剛石)在拋光機上進行拋光，水做潤濕劑噴灑在絨布上進行潤濕，按住鋼試樣在絨布上拋光。機械拋光時間為I10分鐘，拋光后鋼試樣浸入金相腐蝕劑中。所用金相腐蝕劑為Na2S2O5.5H20溶液、苦味酸溶液，配比質(zhì)量百分比為0.8I.2%的Na2S2O5.5H20水溶液，質(zhì)量百分比2%3%苦味酸酒精溶液以體積比I:I進行混合。具體來說，將配好的腐蝕劑放入不透光的棕色瓶中，使用時將腐蝕劑從瓶中倒出少許至小玻璃器皿中待用。操作人員需帶上塑料手套進行樣品腐蝕，樣品平行地浸入腐蝕劑中，拋光面(需要進行金相觀察的表面)朝下。本實施例中，所述鋼試樣浸入腐蝕劑的深度為24mm，腐蝕時多次蘸入腐蝕劑并離開腐蝕劑，可避免鋼試樣采用直接放入腐蝕劑后靜置一段時間，樣品拋光面表面與腐蝕劑液體間氣泡的存在使腐蝕不均勻。鋼試樣反復(fù)蘸濕腐蝕時間為1020s，直到樣品腐蝕面變?yōu)樯钏{紫色后立即以自來水沖洗，吹風(fēng)機吹干后在顯微鏡下觀察鋼試樣組織，就可以顯現(xiàn)出樣品中黃亮色的硬質(zhì)相，并能定量出硬質(zhì)相所占比例以及硬質(zhì)相的分布、大小、形狀等。圖I為Q550D采用4%的硝酸酒精腐蝕的組織，其組織為貝氏體，從組織中無法觀察到硬質(zhì)相(M-A島)，硝酸酒精溶液侵蝕時M-A島的襯度與基體相差不大，難以進行定量分析，對于經(jīng)驗不足的操作者，識別M-A島存在一定困難。圖2為本發(fā)明腐蝕劑對Q550D進行的侵蝕，M-A島呈現(xiàn)出橙黃色，與基體存在襯度差，對分析鋼中M-A島的分布、形狀、大小十分方便，并可以進行定量分析。實施例二以X70的金相組織顯示方法為例，對上述發(fā)明的實施方式進行詳細說明。所述鋼試樣要進行打磨，打磨的目的是使需要進行金相觀察的試樣表面平整光亮，以保證后續(xù)的腐蝕效果。首先使用砂輪機打平試樣表面，后采用由粗到細的砂紙進行磨制(砂紙?zhí)栆来螢?40、320、500、600),磨制后使用金相拋光劑(主要成分為金剛石)在拋光機上進行拋光，水做潤濕劑噴灑在絨布上進行潤濕，按住鋼試樣在絨布上拋光。機械拋光時間為I10分鐘，拋光后鋼試樣浸入金相腐蝕劑中。所用金相腐蝕劑為Na2S2O5.5H20溶液、苦味酸溶液,配比質(zhì)量百分比為0.8I.2%的Na2S2O5.5H20水溶液，質(zhì)量百分比2%3%苦味酸酒精溶液以體積比I:I進行混合。具體來說，將配好的腐蝕劑放入不透光的棕色瓶中，使用時將腐蝕劑從瓶中倒出少許至小玻璃器皿中待用。操作人員需帶上塑料手套進行樣品腐蝕，樣品平行地浸入腐蝕劑中，拋光面(需要進行金相觀察的表面)朝下。本實施例中，所述鋼試樣浸入腐蝕劑的深度為24mm，腐蝕時多次蘸入腐蝕劑并離開腐蝕劑，可避免鋼試樣采用直接放入腐蝕劑后靜置一段時間，樣品拋光面表面與液體間氣泡的存在使腐蝕不均勻。鋼試樣反復(fù)蘸濕腐蝕時間為1020s，直到樣品腐蝕面變?yōu)樯钏{紫色后立即以自來水沖洗，吹風(fēng)機吹干后在顯微鏡下觀察鋼試樣組織，就可以顯現(xiàn)出樣品中黃亮色的硬質(zhì)相，并能定量出硬質(zhì)相所占比例以及硬質(zhì)相的分布、大小、形狀等。圖3為X70采用4%的硝酸酒精腐蝕的組織，其組織為針狀鐵素體。對于管線鋼組織中島狀物的數(shù)量，以及板厚1/4處、1/2處、3/4處的島狀物分布情況研究是有相關(guān)要求的。但對于經(jīng)驗不足的操作者，從圖4的組織中無法觀察到硬質(zhì)相(M-A島)，硝酸酒精溶液侵蝕時M-A島的襯度與基體相差不大，難以進行定量分析，識別M-A島存在一定困難。圖4是4%硝酸酒精腐蝕后采用掃描電子顯微鏡進行觀察M-A形態(tài)(SEM)，從SEM的圖中可以觀察到島狀物的各種形態(tài)。圖5是本發(fā)明所述腐蝕方法對X70腐蝕后的M-A島分布、形態(tài)等，M-A島呈現(xiàn)出亮黃色，與基體存在襯度差，對分析鋼中M-A島的分布、形狀、大小十分方便，并可以進行定量分析。權(quán)利要求1.一種顯示硬質(zhì)相組織的方法，其特征是腐蝕劑為Na2S2O5.5H20溶液和苦味酸溶液的混合液；將金相試樣粗磨、精磨、拋光后浸入腐蝕劑中，浸入深度為24mm，腐蝕時間為IOs20s，直至樣品表面變?yōu)樯钏{紫色后立即用自來水沖洗，吹風(fēng)機吹干后放在顯微鏡下觀察組織形態(tài)。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的顯示硬質(zhì)相組織的方法，其特征是所述腐蝕劑的配比以質(zhì)量百分比為0.8I.2%的Na2S2O5.5H20水溶液和質(zhì)量百分比2%3%苦味酸酒精溶液按體積比I:I進行混合。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的顯示硬質(zhì)相組織的方法，其特征是腐蝕過程采用多次蘸入腐蝕劑并離開腐蝕劑的蘸濕方法。全文摘要本發(fā)明涉及一種顯示硬質(zhì)相組織的方法，其特征是腐蝕劑為Na2S2O5.5H2O溶液和苦味酸溶液的混合液；將金相試樣粗磨、精磨、拋光后浸入腐蝕劑中，浸入深度為2～4mm，腐蝕時間為10s～20s，直至樣品表面變?yōu)樯钏{紫色后立即用自來水沖洗，吹風(fēng)機吹干后放在顯微鏡下觀察組織形態(tài)。其優(yōu)點是腐蝕劑配方簡單，能夠清晰地腐蝕鋼材的硬質(zhì)相金相組織，對分析鋼中M-A島的分布、形狀、大小十分方便，并可以進行定量分析。文檔編號G01N1/32GK102706720SQ20121018546公開日2012年10月3日申請日期2012年6月1日優(yōu)先權(quán)日2012年6月1日發(fā)明者馮巖青,周彥,宋俊濤,智建國,高明星申請人:內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司