一種超低碳if薄板金相組織的顯示方法
【專利摘要】一種超低碳IF薄板金相組織的顯示方法，屬于金相檢驗【技術(shù)領(lǐng)域】。試驗步驟為：試樣的鑲嵌、粗磨、精拋浸蝕和圖片采集五個步驟。其優(yōu)點在于，通過本技術(shù)可以獲得鐵素體晶粒清晰并完整的組織照片，操作簡單，解決了超低碳薄板鐵素體晶粒顯示不完整及晶界浮凸嚴(yán)重的問題，尤其適用于碳含量在0.002%以下的超低碳IF薄板鋼的組織顯示。
【專利說明】一種超低碳IF薄板金相組織的顯示方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金相檢驗【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是提供了一種超低碳IF薄板金相組織的顯示方法，適用于碳含量在0.002%以下的超低碳IF薄板金相樣品的鐵素體組織的顯示。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車制造工業(yè)的發(fā)展，為提高汽車板的深沖性能，大力發(fā)展以IF鋼為代表的超低碳系列鋼種已成為汽車板生產(chǎn)中的一個主要研究方向。超低碳系列鋼種含碳量很低，一般C(wt)〈0.002%，鋼質(zhì)偏軟，組織是純鐵素體，用常規(guī)手段很難清晰地顯示其組織。根據(jù)以往的經(jīng)驗，0.003%〈C (wt)〈0.006%的薄板用4%的硝酸酒精溶液侵蝕，含碳量0.002%〈C (wt)〈0.003%的薄板鋼用硫酸銅鹽酸水溶液進(jìn)行浸蝕的效果較好。本試驗選用的IF鋼含碳量為0.0014%。由于樣品鋼質(zhì)較軟，給樣品的制備及浸蝕都帶來一定的困難，因此使用常規(guī)的制樣及浸蝕方法均不能完整顯示其組織。以前曾有專利提出用三氯化鐵+鹽酸+水以及硫酸銅+苦味酸+水等溶液對其純鐵素體組織進(jìn)行侵蝕，試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)浸蝕效果非常差，無法顯示出完整的鐵素體晶界。
[0003]目前還沒有文獻(xiàn)報道過較好的浸蝕超低碳IF鋼純鐵素體的方法。為了解決這一難題，我們選取了一種超低碳IF鋼，進(jìn)行多次浸蝕實驗，找到了一種較好的顯示其組織的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種超低碳IF薄板金相組織的顯示方法，解決了碳含量在0.002%以下的超低碳鋼用常規(guī)的浸蝕方法已經(jīng)無法清晰的顯示出鐵素體晶界的問題，可以有效地制備超低碳IF鋼薄板金相試樣并清晰的顯示其組織。這是一種針對碳含量小于0.002% IF鋼浸蝕組織及顯示晶粒的金相技術(shù)。具體工藝步驟如下
[0005]I)鑲嵌:將鑲樣機(jī)打開，在鑲嵌室內(nèi)放入10?12g鑲嵌粉，將IF薄板試樣垂直插入已放好的鑲嵌粉中，蓋好鑲樣機(jī)蓋，加壓，設(shè)定鑲嵌時間為3?5分鐘,之后再冷卻I?2分鐘即可，鑲嵌完畢，取出已鑲嵌好的試樣備用。
[0006]2)磨制:將已鑲嵌好的樣品在水砂紙上進(jìn)行磨制，砂紙磨制的順序依次為150號，300號，600號及800號。磨制時，要保證每換一道砂紙前要用水沖洗且均要將前一道砂紙的磨痕打掉，并注意整個試樣應(yīng)上下面平行，在同一平面不能磨偏，劃痕為同一方向為止。
[0007]3)拋光:將粗磨好的試樣進(jìn)行清洗，在拋光盤上進(jìn)行拋光，拋光時先用3.5 μ m的用金剛砂噴霧式拋光劑對樣品磨面進(jìn)行粗拋光，拋至試樣表面800號砂紙的痕跡消失為止，用清水將試樣表面清洗干凈。用1.5μπι的金剛砂噴霧式拋光劑對樣品繼續(xù)拋光直至試樣面光潔，肉眼觀察試樣表面沒有水波紋樣的磨痕，再次用清水將試樣表面清洗干凈，在精細(xì)拋光盤上使用0.5 μ m金剛砂噴霧式拋光劑進(jìn)行最后一道精細(xì)拋光，經(jīng)過拋光2-3分鐘后觀察試樣表面光亮，沒有污痕及水沖洗即可。
[0008]4)配置浸蝕液:分別配置兩種浸蝕液A和B備用。浸蝕液A為4%硝酸酒精溶液，將4ml純硝酸與96ml純酒精混勻。浸蝕液B為硫酸銅鹽酸水溶液:固體硫酸銅(g)、鹽酸(ml)、蒸餾水(ml)以2:10:15的比例進(jìn)行溶液的配置。
[0009]5)浸蝕:將拋光好的樣品先放入4%的硝酸酒精中，浸蝕時間10?40秒，然后用水沖洗，立即放入純酒精中再次沖洗干凈后取出用風(fēng)機(jī)吹干備用。將已吹干的樣品放入硫酸銅鹽酸水溶液中，浸蝕5?20秒，取出樣品立即用清水沖洗，然后放入純酒精中再次沖洗干凈，風(fēng)機(jī)吹干。
[0010]6)觀察和采集圖片:用顯微鏡采集試樣組織的鐵素體圖片，保存IF鋼組織金相圖。
[0011]本方法中需注意的問題:
[0012]I目前的超低碳IF鋼厚度都在1-2_左右，為了便于進(jìn)行樣品的制備及顯微觀察必須先進(jìn)行試樣的鑲嵌。鑲嵌時鑲嵌試樣的截面，截面方向與厚度方向平行。
[0013]2在拋光試樣時按拋光劑的粒度從粗至細(xì)依次進(jìn)行，由于超低碳IF鋼的含碳量極低，鋼質(zhì)很軟，在制樣拋光的過程中很容易產(chǎn)生拖尾和劃痕現(xiàn)象，并有鐵素體滑移帶的產(chǎn)生，影響浸蝕效果。所以在最后拋光時應(yīng)使用0.5μπι的拋光劑進(jìn)行最后一道精細(xì)拋光，盡量避免以上現(xiàn)象的出現(xiàn)。
[0014]3本方法的特點是需兩種配方試劑按順序分別浸蝕試樣，兩種試劑為4%的硝酸酒精浸溶液和硫酸銅鹽酸水溶液。用4%硝酸酒精溶液浸蝕IF鋼，浸蝕后鐵素體晶界顯示不完整，試樣有浮凸感，加時間后又極易造成過浸蝕，產(chǎn)生雙晶界現(xiàn)象。硫酸銅鹽酸水溶液浸蝕IF鋼，如果浸蝕濃度控制不好，試樣上總有一層模糊的黑膜出現(xiàn)。配好合適的濃度進(jìn)行浸蝕，鐵素體晶界顯示較完整，晶界上沒有出現(xiàn)浮凸感，但由于仍會有一層黑膜附著于試樣表面而影響照片效果，也不是最理想的選擇。將兩種浸蝕劑相結(jié)合使用，先用4%硝酸酒精溶液浸蝕，這時浸蝕程度剛好是在鐵素體晶?；究煲鋈譀]有出現(xiàn)雙晶界時。將試樣繼續(xù)放入合適硫酸銅鹽酸水溶液浸蝕，目的在于繼續(xù)浸蝕4%硝酸酒精溶液沒有浸蝕出的鐵素體晶界，同時，避免出現(xiàn)過浸蝕帶來的雙晶界及浮凸感。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點在于，可以清晰地顯示出超低碳IF鋼樣品的鐵素體晶界，樣品制備方法簡便，成本低，清晰度高，解決了碳含量在0.002%以下純鐵素體難以顯示和晶界易于浮凸的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1超低碳IF薄板(C的質(zhì)量百分含量為0.0014)的金相組織照片(200Χ)。
[0017]圖2超低碳IF薄板(C的質(zhì)量百分含量為0.0014)的金相組織照片(500Χ)。
[0018]圖3超低碳IF薄板(C的質(zhì)量百分含量為0.0018)的金相組織照片(200Χ)。
[0019]圖4超低碳IF薄板(C的質(zhì)量百分含量為0.0018)的金相組織照片(500Χ)。
【具體實施方式】
[0020]試驗I含碳量0.0014%(質(zhì)量百分含量)的IF薄板金相樣品的制備及鐵素體組織的顯示。
[0021]其金相樣品的制備及鐵素體組織顯示的步驟為:
[0022]I)鑲嵌:將鑲樣機(jī)打開，在鑲嵌室內(nèi)放入12g鑲嵌粉，將IF鋼薄板試樣插入已放好的鑲嵌粉中，蓋好鑲樣機(jī)蓋，加壓，設(shè)定鑲嵌時間為3分鐘冷卻時間為2分鐘，冷卻完畢取出已鑲嵌好的試樣。
[0023]2)磨制:將已鑲嵌好的樣品在水砂紙上進(jìn)行磨制，砂紙磨制的順序依次為150號，300號，600號及800號。磨制時，要保證每換一道砂紙前要用水沖洗且均要將前一道砂紙的磨痕打掉，并注意整個試樣應(yīng)上下面平行，在同一平面不能磨偏，劃痕為同一方向為止。
[0024]3)拋光:將粗磨好的試樣進(jìn)行清洗，在拋光盤上進(jìn)行拋光，拋光時先用3.5μπι的用金剛砂噴霧式拋光劑對樣品磨面進(jìn)行粗拋光，拋至試樣表面800號砂紙的痕跡消失為止，用清水將試樣表面清洗干凈。用1.5μπι的金剛砂噴霧式拋光劑對樣品繼續(xù)拋光直至試樣面光潔，肉眼觀察試樣表面沒有水波紋樣的磨痕，再次用清水將試樣表面清洗干凈，在精細(xì)拋光盤上使用0.5 μ m金剛砂噴霧式拋光劑進(jìn)行最后一道精細(xì)拋光，經(jīng)過拋光2分鐘后觀察試樣表面光亮，沒有污痕及水印即可。
[0025]4)浸蝕液的配置。溶液A: 4%硝酸酒精溶液將4ml純硝酸與96ml純酒精混勻；溶液B:硫酸銅鹽酸水溶液的配方為固體硫酸銅(lg)、鹽酸(5ml)、蒸懼水(7.5ml)。用7.5ml蒸餾水將Ig固體硫酸銅充分溶解后注入5ml鹽酸混勻。
[0026]5)浸蝕::將拋光好的樣品首先放入4%的硝酸酒精中，浸蝕時間20秒，然后立即用水沖洗，再放入純酒精中再次沖洗，風(fēng)機(jī)吹干，而后將已吹干的樣品放入硫酸銅鹽酸水溶液中，并且不斷晃動試樣，使樣品表面與浸蝕液均勻接觸，浸蝕10秒，取出樣品立即用清水沖洗，然后放入純酒精中再次沖洗干凈，風(fēng)機(jī)吹干即可。
[0027]6觀察和圖片采集用顯微鏡采集試樣組織的鐵素體圖片，保存IF鋼組織金相圖。
[0028]圖1 (200X)和2 (500X)是含碳量0.0014%(C的質(zhì)量百分含量)IF薄板的金相組織照片。由圖1和2可以看出，視場中所有晶粒的晶界都顯示得比較清楚，晶粒完整，無浮凸感。
[0029]試驗2:含碳量0.0018%(C的質(zhì)量百分含量)IF薄板金相樣品的制備及鐵素體組織顯示。
[0030]其金相樣品的制備及鐵素體組織顯示的步驟為:
[0031]I)鑲嵌:將鑲樣機(jī)打開，在鑲嵌室內(nèi)放入12g鑲嵌粉，將IF鋼薄板試樣插入已放好的鑲嵌粉中，蓋好鑲樣機(jī)蓋，加壓，設(shè)定鑲嵌時間為3分鐘冷卻時間為2分鐘。鑲樣機(jī)自動鑲嵌完畢，取出已鑲嵌好的試樣。
[0032]2)磨制:將已鑲嵌好的樣品在水砂紙上進(jìn)行磨制，砂紙磨制的順序依次為150號，300號，600號及800號。磨制時，要保證每換一道砂紙前要用水沖洗且均要將前一道砂紙的磨痕打掉，并注意整個試樣應(yīng)上下面平行，在同一平面不能磨偏，劃痕為同一方向為止。
[0033]3)拋光:將粗磨好的試樣進(jìn)行清洗，在拋光盤上進(jìn)行拋光，拋光時先用3.5μπι的用金剛砂噴霧式拋光劑對樣品磨面進(jìn)行粗拋光，拋至試樣表面800號砂紙的痕跡消失為止，用清水將試樣表面清洗干凈。用1.5μπι的金剛砂噴霧式拋光劑對樣品繼續(xù)拋光直至試樣面光潔，肉眼觀察試樣表面沒有水波紋樣的磨痕，再次用清水將試樣表面清洗干凈，在精細(xì)拋光盤上使用0.5 μ m金剛砂噴霧式拋光劑進(jìn)行最后一道精細(xì)拋光，經(jīng)過拋光2分鐘后觀察試樣表面光亮，沒有污痕及水印即可。
[0034]4)浸蝕液的配置。溶液A: 4%硝酸酒精溶液將4ml純硝酸與96ml純酒精混勻；溶液B:硫酸銅鹽酸水溶液的配方為固體硫酸銅(2g)、鹽酸(10ml)、蒸餾水(15ml)。用15ml蒸餾水將2g固體硫酸銅充分溶解后注入IOml鹽酸混勻。
[0035]5)浸蝕:本方法所用浸蝕劑為兩種配方試劑，為4%的硝酸酒精浸蝕劑和硫酸銅鹽酸水溶液。樣品按以下步驟分別浸蝕:首先將拋光好的樣品放入4%的硝酸酒精中，浸蝕時間10秒，然后立即用水沖洗，再放入純酒精中再次沖洗，風(fēng)機(jī)吹干，而后將已吹干的樣品放入硫酸銅鹽酸水溶液中，并且不斷晃動試樣，使樣品表面與浸蝕液均勻接觸，浸蝕15秒，取出樣品立即用清水沖洗，然后放入純酒精中再次沖洗干凈，風(fēng)機(jī)吹干。
[0036]6)觀察和圖片采集:用顯微鏡觀察試樣并采集組織圖片。
[0037]圖3 (200X)和4(500X)是含碳量0.0018%(C的質(zhì)量百分含量)IF薄板的金相組織照片，由圖3和4可以看出，視場中所有晶粒的晶界都顯示得比較清楚，晶粒完整，無浮凸感。
【權(quán)利要求】
1.一種超低碳IF薄板金相組織的顯示方法，其特征在于，工藝步驟為: (1)鑲嵌:將鑲樣機(jī)打開，在鑲嵌室內(nèi)放入10-12g鑲嵌粉，將IF薄板試樣垂直插入已放好的鑲嵌粉中，蓋好鑲樣機(jī)蓋，加壓，設(shè)定鑲嵌時間為3分鐘，之后再冷卻2分鐘，鑲嵌完畢，取出已鑲嵌好的試樣備用。 (2)粗磨:將已鑲嵌好的樣品在水砂紙上進(jìn)行磨制，砂紙磨制的順序依次為150號，300號，600號及800號；磨制時，要保證每換一道砂紙前要用水沖洗且均要將前一道砂紙的磨痕打掉，整個試樣應(yīng)上下面平行，在同一平面不能磨偏，劃痕為同一方向為止； (3)精拋:將粗磨好的試樣進(jìn)行清洗，在拋光盤上進(jìn)行拋光；拋光時先用3.5μπι的金剛砂噴霧式拋光劑對樣品磨面進(jìn)行粗拋光，拋至試樣表面800號砂紙的痕跡消失為止，用清水將試樣表面清洗干凈；用1.5 μ m的金剛砂噴霧式拋光劑對樣品繼續(xù)拋光直至試樣面光潔，肉眼觀察試樣表面沒有水波紋樣的磨痕，再次用清水將試樣表面清洗干凈，在精細(xì)拋光盤上使用0.5 μ m金剛砂噴霧式拋光劑進(jìn)行最后一道精細(xì)拋光，經(jīng)過拋光2-3分鐘后觀察試樣表面光亮，沒有污痕及水??； (4)配置浸蝕液:分別配置兩種浸蝕液A和B備用，浸蝕液A為4%硝酸酒精溶液,將4ml純硝酸與96ml純酒精混勻；浸蝕液B為硫酸銅鹽酸水溶液:固體硫酸銅(g)、鹽酸(ml)、蒸懼水(ml)以2:10:15的比例進(jìn)行溶液的配置； (5)浸蝕:將拋光好的樣品先放入4%的硝酸酒精中，浸蝕時間10?40秒，然后用水沖洗，放入純酒精中再次沖洗干凈后取出用風(fēng)機(jī)吹干備用；將已吹干的樣品放入硫酸銅鹽酸水溶液中，浸蝕5?20秒，取出樣品用清水沖洗，然后放入純酒精中再次沖洗干凈，風(fēng)機(jī)吹干; (6)觀察和采集圖片:用顯微鏡觀察試樣并采集組織圖片。
【文檔編號】G01N1/28GK103852358SQ201410073991
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年3月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月2日
【發(fā)明者】來萍, 溫娟, 鞠新華, 劉衛(wèi)平, 蔡寧, 胡佳利, 賈惠平, 其其格, 黃寧 申請人:首鋼總公司