檢測(cè)鋼奧氏體粗化溫度的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種檢測(cè)鋼奧氏體粗化溫度的方法，包括如下步驟：制備檢測(cè)試樣；然后將檢測(cè)試樣放入坩堝一起置于金相加熱爐中，經(jīng)先抽真空后通入氬氣的三次重復(fù)操作后，向金相加熱爐中持續(xù)通入純度大于99.999%的高純氬氣，作為檢測(cè)試樣加熱時(shí)的保護(hù)氣；最后將檢測(cè)試樣先以150℃/min的速度連續(xù)加熱至800℃，并恒溫保持120秒，再以15℃/min的速度連續(xù)加熱至1350℃；在加熱過(guò)程中，金相加熱爐上方的高溫激光成像系統(tǒng)以每0.1℃的溫度間隔連續(xù)獲得檢測(cè)試樣的奧氏體晶粒尺寸照片；將奧氏體晶粒開(kāi)始長(zhǎng)大的溫度作為奧氏體粗化溫度。本發(fā)明提供了一種檢測(cè)鋼奧氏體粗化溫度的方法，具有耗時(shí)短和檢測(cè)溫度精確的特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】檢測(cè)鋼奧氏體粗化溫度的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬材料檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種檢測(cè)鋼奧氏體粗化溫度的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]奧氏體粗化溫度Tec是一種影響奧氏體晶粒尺寸的重要參數(shù)，當(dāng)加熱溫度大于Tec 時(shí)，奧氏體晶粒粗化長(zhǎng)大，給軋制過(guò)程細(xì)化晶粒尺寸帶來(lái)無(wú)法彌補(bǔ)的缺陷，會(huì)降低熱軋鋼 板的韌性；當(dāng)加熱溫度低于Ttx時(shí)，溶解于奧氏體中的第二相粒子較少，降低了熱軋后第二 相粒子的彌散析出強(qiáng)化效果。為防止奧氏體晶粒的粗化且保證第二相粒子的固溶量，研究 試驗(yàn)鋼的奧氏體粗化溫度Tee是非常必要的。然而，當(dāng)前檢測(cè)鋼的奧氏體粗化溫度Tee存在 兩個(gè)耗時(shí)長(zhǎng)、精度低的問(wèn)題。以趙西成研究鈦含量對(duì)20MnMoB鋼奧氏體晶粒度及晶粒粗化 溫度的影響為例，為得到準(zhǔn)確的奧氏體粗化溫度Tgc,需將試樣在860?1100°C之間，每隔 20°C作為一個(gè)加熱溫度做保溫試驗(yàn)。在每個(gè)溫度保溫3h后水淬，用過(guò)飽和苦味酸水溶液 加適量海鷗牌洗發(fā)膏的腐蝕劑顯示奧氏體晶界。最終采用弦切法測(cè)定奧氏體晶粒尺寸，并 確定奧氏體晶粒粗化溫度。不考慮加熱爐升溫降溫時(shí)間，僅在860?1100°C之間每隔20°C 選擇一個(gè)溫度保溫3小時(shí)，就需要耗時(shí)39h?？紤]到加熱爐升溫、保溫、降溫、制樣、侵蝕和測(cè) 量晶粒度的時(shí)間，得到一個(gè)鋼種的奧氏體粗化溫度Ttx共需要50小時(shí)以上，耗時(shí)非常長(zhǎng)。此 夕卜，由于溫度間隔為20°C，最終得到的奧氏體粗化溫度Ttx并非準(zhǔn)確的粗化溫度，精度低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種快速精確檢測(cè)鋼奧氏體粗化溫度的方法。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種檢測(cè)鋼奧氏體粗化溫度的方法，包括如 下步驟:
[0005]I)制備檢測(cè)試樣；
[0006]2)將檢測(cè)試樣放入坩堝一起置于金相加熱爐中，經(jīng)先抽真空后通入氬氣的三次重 復(fù)操作，然后向金相加熱爐中持續(xù)通入純度大于99.999%的高純氬氣，作為所述檢測(cè)試樣 加熱時(shí)的保護(hù)氣；
[0007]3)將檢測(cè)試樣先以150°C /min的速度連續(xù)加熱至800°C，并恒溫保持120秒，再以 15°C /min的速度連續(xù)加熱至1350°C ；
[0008]4)在加熱過(guò)程中，金相加熱爐上方的高溫激光成像系統(tǒng)以每0.1°C的溫度間隔連 續(xù)獲得檢測(cè)試樣的奧氏體晶粒尺寸照片；
[0009]5)將奧氏體晶粒開(kāi)始長(zhǎng)大的溫度作為奧氏體粗化溫度。
[0010]進(jìn)一步地，所述檢測(cè)試樣在金相加熱爐中的加熱是在真空狀態(tài)下進(jìn)行。
[0011]進(jìn)一步地，所述真空狀態(tài)的真空度控制在10_3-10_4Torr。
[0012]進(jìn)一步地，所述高溫激光成像系統(tǒng)為He-Ne激光源組成的高溫激光成像系統(tǒng)。
[0013]進(jìn)一步地，所述制備檢測(cè)試樣包括:[0014]a.將需要檢測(cè)的鋼種制備成直徑為6-7.5mm,高度為2_3mm的圓柱體試樣；
[0015]b.對(duì)圓柱體試樣上表面打磨、拋光，然后對(duì)圓柱體試樣清洗得檢測(cè)試樣。
[0016]進(jìn)一步地，所述對(duì)圓柱體試樣清洗是將圓柱體試樣放入超聲波清洗機(jī)中清洗，清 洗時(shí)間為8-12min。
[0017]進(jìn)一步地，所述清洗使用的清洗劑是80-90%的乙醇溶液。
[0018]本發(fā)明提供的檢測(cè)鋼奧氏體粗化溫度的方法，在金相加熱爐內(nèi)對(duì)檢測(cè)試樣進(jìn)行連 續(xù)加熱，并在金相加熱爐的上方配置有He-Ne激光源組成的高溫激光成像系統(tǒng)。加熱過(guò)程 中成像系統(tǒng)的高溫激光共焦掃描顯微鏡用He-Ne激光束照射檢測(cè)試樣表面，將反射信號(hào)傳 入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，記錄在視頻文件中，并以每0.1°C的溫度間隔連續(xù)獲得檢測(cè)試樣的一系列溫 度下的奧氏體晶粒尺寸照片，將奧氏體晶粒開(kāi)始長(zhǎng)大的溫度作為奧氏體粗化溫度。通過(guò)每
0.TC的溫度間隔獲得的奧氏體晶粒尺寸照片，對(duì)連續(xù)加熱過(guò)程中奧氏體晶粒尺寸變化進(jìn) 行原位觀察，僅需要大約Ih時(shí)間，就能獲得準(zhǔn)確的奧氏體粗化溫度，為實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中加 熱爐均熱溫度參數(shù)的確定提供依據(jù)，具有快速，精確和操作簡(jiǎn)便的特點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的檢測(cè)鋼奧氏體粗化溫度的方法的工藝流程圖。
[0020]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的檢測(cè)鋼奧氏體粗化溫度的方法中獲得的1164°C奧氏 體晶粒照片。
[0021]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的檢測(cè)鋼奧氏體粗化溫度的方法中獲得的1196°C奧氏 體晶粒照片。
[0022]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的檢測(cè)鋼奧氏體粗化溫度的方法中獲得的1210°C奧氏 體晶粒照片。
[0023]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的檢測(cè)鋼奧氏體粗化溫度的方法中獲得的1228°C奧氏 體晶粒照片。
[0024]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的檢測(cè)鋼奧氏體粗化溫度的方法中獲得的1255°C奧氏 體晶粒照片。
[0025]圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的檢測(cè)鋼奧氏體粗化溫度的方法中獲得的1315°C奧氏 體晶粒照片。
【具體實(shí)施方式】
[0026]參見(jiàn)圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種檢測(cè)鋼奧氏體粗化溫度的方法，包括如下步 驟:
[0027]步驟101:制備檢測(cè)試樣；
[0028]步驟102:將檢測(cè)試樣放入坩堝一起置于金相加熱爐中，經(jīng)先抽真空后通入氬氣 的三次重復(fù)操作，然后向金相加熱爐中持續(xù)通入純度大于99.999%的高純氬氣，作為檢測(cè) 試樣加熱時(shí)的保護(hù)氣；
[0029]步驟103:將檢測(cè)試樣先以150°C /min的速度連續(xù)加熱至800°C，并恒溫保持120 秒，再以15°C /min的速度連續(xù)加熱至1350°C ；
[0030]步驟104:在加熱過(guò)程中，金相加熱爐上方的高溫激光成像系統(tǒng)以每0.1°C的溫度間隔連續(xù)獲得檢測(cè)試樣的奧氏體晶粒尺寸照片；
[0031]步驟105:將奧氏體晶粒開(kāi)始長(zhǎng)大的溫度作為奧氏體粗化溫度。
[0032]其中，檢測(cè)試樣在金相加熱爐中的加熱是在真空狀態(tài)下進(jìn)行，且真空狀態(tài)的真空 度控制在 IO-3-1(T4Torrtj
[0033]其中，高溫激光成像系統(tǒng)為He-Ne激光源組成的高溫激光成像系統(tǒng)。
[0034]其中，制備檢測(cè)試樣包括:
[0035]a.將需要檢測(cè)的鋼種制備成直徑為6-7.5mm,高度為2_3mm的圓柱體試樣；
[0036]b.對(duì)圓柱體試樣上表面打磨、拋光，然后對(duì)圓柱體試樣清洗得檢測(cè)試樣。
[0037]其中，對(duì)圓柱體試樣清洗是將圓柱體試樣放入超聲波清洗機(jī)中清洗，清洗時(shí)間為 8-12min。清洗使用的清洗劑是80-90%的乙醇溶液。
[0038]現(xiàn)以YF45MnVS鋼奧氏體粗化溫度的確定為例做基本說(shuō)明:
[0039]利用線切割制備試樣，試樣直徑為6.5mm,高度為3mm的圓柱體；
[0040]將圓柱體試樣的上表面經(jīng)過(guò)粗磨、細(xì)磨，金剛石拋光劑拋光，拋光3分鐘，然后將 圓柱體試樣放入超聲波清洗機(jī)中用80-90%的乙醇溶液作清洗劑清洗IOmin得檢測(cè)試樣。
[0041]將檢測(cè)試樣放入純剛玉坩堝內(nèi)，再和坩堝一起置于金相加熱爐中，對(duì)坩堝進(jìn)行先 抽真空后通入99.99%的高純氬氣的三次重復(fù)操作后，在真空度為10_3-10_4Torr的真空狀態(tài) 下，向金相加熱爐中持續(xù)通入純度大于99.999%的高純氬氣。然后在金相加熱爐中以高純 氬氣作保護(hù)氣氛對(duì)檢測(cè)試樣進(jìn)行加熱，由于在800°C之前鋼基體為鐵素體區(qū)，為了節(jié)省時(shí)間 以150°C /min的速度快速加熱至800°C，并恒溫保持120秒后，再以15°C /min的速度連續(xù)加 熱至1350°C，由于溫度達(dá)到800°C之后鋼基體進(jìn)入奧氏體區(qū)，此時(shí)用緩慢的加熱速度可以 防止升溫速率過(guò)高造成的試樣過(guò)熱而不利于得到精確的奧氏體粗化溫度。在加熱過(guò)程中， 設(shè)置在金相加熱爐上方的He-Ne激光源組成的高溫激光成像系統(tǒng)，通過(guò)高溫激光共焦掃描 顯微鏡用He-Ne激光束照射試樣表面，將反射信號(hào)傳入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，記錄在視頻文件中，實(shí) 現(xiàn)對(duì)加熱試樣的同步原位觀察，以每0.1°C的溫度間隔連續(xù)獲得檢測(cè)試樣在一系列溫度下 的奧氏體晶粒尺寸照片。圖2-圖7所示為不同溫度下的奧氏體晶粒照片。通過(guò)照片可以 看出，溫度升高至1210°C之前，奧氏體晶?；颈３植蛔?。1210°C開(kāi)始出現(xiàn)新的奧氏體晶 界，如圖4中箭頭所示。此后，隨著溫度升高，新晶界組成的晶粒逐漸取代舊晶粒，且晶粒尺 寸顯著長(zhǎng)大，詳見(jiàn)圖5-圖7。由不同溫度下奧氏體晶粒對(duì)比可知，1210°C時(shí)奧氏體晶粒開(kāi)始 粗化長(zhǎng)大，此溫度即為YF45MnVS鋼種的奧氏體粗化溫度Tec。
[0042]本發(fā)明提供的檢測(cè)鋼奧氏體粗化溫度的方法，利用高溫激光成像系統(tǒng)的高溫激光 共聚焦掃描顯微鏡能夠在I小時(shí)內(nèi)，快速測(cè)定出鋼材精確的奧氏體粗化溫度。與傳統(tǒng)的方 法相比，本發(fā)明具有耗時(shí)短和檢測(cè)溫度精確的特征。
[0043]最后所應(yīng)說(shuō)明的是，以上【具體實(shí)施方式】?jī)H用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制， 盡管參照實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明 的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋 在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種檢測(cè)鋼奧氏體粗化溫度的方法，其特征在于，包括如下步驟:1)制備檢測(cè)試樣；2)將所述檢測(cè)試樣放入坩堝一起置于金相加熱爐中，經(jīng)先抽真空后通入氬氣的三次重 復(fù)操作，然后向所述金相加熱爐中持續(xù)通入純度大于99.999%的高純氬氣，作為所述檢測(cè) 試樣加熱時(shí)的保護(hù)氣；3)將所述檢測(cè)試樣先以150°C/min的速度連續(xù)加熱至800°C，并恒溫保持120秒，再以 15°C /min的速度連續(xù)加熱至1350°C ；4)在加熱過(guò)程中，所述金相加熱爐上方的高溫激光成像系統(tǒng)以每0.1°C的溫度間隔連 續(xù)獲得檢測(cè)試樣的奧氏體晶粒尺寸照片；5)將奧氏體晶粒開(kāi)始長(zhǎng)大的溫度作為奧氏體粗化溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)奧氏體粗化溫度的方法，其特征在于:所述檢測(cè)試樣在 所述金相加熱爐中的加熱是在真空狀態(tài)下進(jìn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測(cè)奧氏體粗化溫度的方法，其特征在于:所述真空狀態(tài)的 真空度控制在10-3-l(T4Torr。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)奧氏體粗化溫度的方法，其特征在于:所述高溫激光成 像系統(tǒng)為He-Ne激光源組成的高溫激光成像系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)鋼奧氏體粗化溫度的方法，其特征在于:所述制備檢測(cè) 試樣包括:a.將需要檢測(cè)的鋼種制備成直徑為6-7.5mm，高度為2_3mm的圓柱體試樣；b.對(duì)圓柱體試樣上表面打磨、拋光,然后對(duì)圓柱體試樣清洗得檢測(cè)試樣。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的檢測(cè)鋼奧氏體粗化溫度的方法，其特征在于:所述對(duì)圓柱體 試樣清洗是將圓柱體試樣放入超聲波清洗機(jī)中清洗，清洗時(shí)間為8-12min。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的檢測(cè)鋼奧氏體粗化溫度的方法，其特征在于:所述清洗使用 的清洗劑是80-90%的乙醇溶液。
【文檔編號(hào)】G01N25/12GK103592328SQ201310552072
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月7日
【發(fā)明者】邵肖靜, 季晨曦, 崔陽(yáng), 朱國(guó)森, 李海波, 潘宏偉, 李飛, 包春林, 陳斌, 劉柏松, 陽(yáng)代軍 申請(qǐng)人:首鋼總公司