CN103411972A - 一种马氏体耐热钢中δ铁素体相面积含量统计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及马氏体耐热钢中δ铁素体相面积含量统计方法，尤其涉及一种1Cr12Ni2Mo2VN钢，利用电解浸蚀及软件处理方式统计马氏体耐热钢δ铁素体相面积含量，属于金相技术领域。本发明的步骤分为通过试样准备，水浴环境下电解浸蚀和软件处理三步完成马氏体耐热钢中δ铁素体相面积统计。首先制备试样，将试样进行磨光、抛光；然后采用NaOH试剂进行电解浸蚀，电解过程中需将电解液置于40~80℃水浴环境中，浸蚀后试样用酒精清洗后吹干；利用图像分析软件统计δ铁素体相面积含量。此发明的优点在于操作简单，精确度高。
Description
技术领域
本发明涉及马氏体耐热钢中δ铁素体相面积含量统计方法，尤其涉及一种1Cr12Ni2Mo2VN钢，利用电解浸蚀及软件处理方式统计马氏体耐热钢δ铁素体相面积含量，属于金相技术领域。
背景技术
δ铁素体对马氏体耐热钢的性能有显著影响，马氏体耐热钢中δ铁素体相含量要求极其严格，δ铁素体相面积含量的统计是马氏体耐热钢实验研究过程中的重要工作，因此能够快速准确统计马氏体耐热钢中δ铁素体相面积含量的方法非常重要。目前，已有不锈钢中α铁素体相面积含量统计的相关标准，尚无针对δ铁素体相面积含量统计的相关标准；铁素体相面积含量的统计方法主要为网格法和对比法，网格法和对比法统计精确度较低；目前马氏体耐热钢中铁素体的显示方法主要为室温浸蚀和电解浸蚀，常用室温浸蚀试剂在显示铁素体的同时也会显示马氏体组织，影响铁素体面积含量的统计，常见电解浸蚀方法主要为室温浸蚀，尚未出现水浴环境下电解浸蚀的报道，室温浸蚀电解可以清晰显示马氏体耐热钢中的δ铁素体晶界，无法使δ铁素体着色，通常上述方法仅能粗略统计δ铁素体面积含量，不能精确统计。此外还有彩色金相法，但彩色金相法一般试剂配制较为复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种简单，精确度高、实施方便的马氏体耐热钢中δ铁素体相面积含量统计方法，为实现本发明的目的：
本发明提出一种马氏体耐热钢中δ铁素体相面积含量统计方法，通过试样准备，水浴环境下电解浸蚀和软件处理三步完成马氏体耐热钢中δ铁素体相面积统计，具体技术步骤如下：
（1）首先切取10×12×15mm块状试样，将试样的其中一个平面，在240#、400#、600#、800#、1000#金相砂纸上自粗至细进行磨光；每次更换砂纸之前保证试样表面无垂直于磨光方向划痕，更换砂纸时试样旋转90度角，经1000#砂纸磨光后在1500#、2000#砂纸上自粗至细进行水磨，经2000#砂纸磨光后进行抛光，抛光至无划痕、污点后吹干即可；
（2）将抛光后试样进行电解浸蚀，以不锈钢材料作阴极，抛光试样作阳极，电解液浓度为：30g~40 g NaOH每100mlH2O；电解参数：电压3~5V，时间10~30s，电解过程中需将电解液置于40~80℃水浴环境中，浸蚀至试样抛光面呈浅黄色即可，将浸蚀后试样用自来水冲洗干净，再用酒精将试样表面冲洗后吹干即可；
（3）将浸蚀吹干后试样在光学显微镜下拍摄金相照片，然后利用图像分析软件统计δ铁素体相面积含量即可。
进一步的，电解浸蚀实验前对试样进行磨光、抛光，保证试样表面光洁。
进一步的，所述电解液配制方法为：取干净烧杯，按照每100mlH2O加入30~40gNaOH的比例，向水中边搅拌边加入NaOH，搅拌均匀即可。
进一步的，所述电解过程中需将电解液置于40~80℃水浴环境中，电解过程中保持电解液温度处于40~80℃。
优选的，浸蚀吹干后试样在光学显微镜下拍摄金相照片，然后利用Imagetool图像分析软件统计δ铁素体相面积含量。
本发明的有益效果在于：
本发明是利用电解浸蚀+软件处理结合的方法统计马氏体耐热钢中δ铁素体相面积，发明中所使用的电解液配比为30~40gNaOH+100mlH2O，属浓NaOH水溶液，电解过程中需将电解液置于40~80℃水浴环境中，电解浸蚀后即可清晰显示马氏体耐热钢中的δ铁素体，并且能使δ铁素体着色（稀NaOH水溶液电解后δ铁素体着色较浅，与基体颜色相近，统计精度低），然后利用软件简单处理即可精确统计δ铁素体相面积含量。本发明所述方法，仅需抛光后短时间电解浸蚀后即可清晰显示马氏体耐热钢中的δ铁素体，并且能使δ铁素体着色，然后利用软件简单处理即可精确统计δ铁素体相面积含量，此方法精确度高、实施方便。
附图说明
图1为本发明实施例1：1Cr12Ni2Mo2VN钢电解浸蚀后金相照片。
具体实施方式
1、首先切取10×12×15mm块状试样，将试样的其中一个平面，在240#、400#、600#、800#、1000#金相砂纸上自粗至细进行磨光；每次更换砂纸之前保证试样表面无垂直于磨光方向划痕，更换砂纸时试样旋转90度角，经1000#砂纸磨光后在1500#、2000#砂纸上自粗至细进行水磨，经2000#砂纸磨光后进行抛光，抛光至无划痕、污点后吹干即可；
2、将抛光后试样进行电解浸蚀，以不锈钢材料作阴极，抛光试样作阳极，电解液：30~40gNaOH+100ml H2O，电解参数：电解参数：电压3~5V，时间10~30s，电解过程中需将电解液置于40~80℃水浴环境中，浸蚀至试样抛光面呈浅黄色即可，将浸蚀后试样用自来水冲洗干净，再用酒精将试样表面冲洗后吹干即可；
3、将浸蚀吹干后试样在光学显微镜下拍摄金相照片，然后利用图像分析软件统计δ铁素体相面积含量即可。
电解液配置方法：取干净烧杯，加入100mlH2O，再边搅拌边加入30~40gNaOH，搅拌均匀即可。
实施例1：
选择1Cr12Ni2Mo2VN钢作为试样统计δ铁素体相面积含量，1Cr12Ni2Mo2VN钢化学成分为：（C：0.11%，Si：0.20%，Mn：0.75%，Cr：11.8%，Ni：2.7%，Mo：1.7%，V：0.3%）
1、首先切取10×12×15mm块状试样，将试样的其中一个平面，在240#、400#、600#、800#、1000#金相砂纸上自粗至细进行磨光；每次更换砂纸之前保证试样表面无垂直于磨光方向划痕，更换砂纸时试样旋转90度角，经1000#砂纸磨光后在1500#、2000#砂纸上自粗至细进行水磨，经2000#砂纸磨光后进行抛光，抛光至无划痕、污点后吹干即可；
2、将抛光后试样进行电解浸蚀，以不锈钢材料作阴极，抛光试样作阳极，电解液：30gNaOH+100ml H2O，电解参数：电解参数：电压3V，时间10~30s，电解过程中需将电解液置于60℃水浴环境中，浸蚀至试样抛光面呈浅黄色即可，将浸蚀后试样用自来水冲洗干净，再用酒精将试样表面冲洗后吹干即可；图1为本发明实施例1：1Cr12Ni2Mo2VN钢电解浸蚀后金相照片，如附图1所示，图中黑色块状区域即为铁素体组织。
3、将浸蚀吹干后试样在光学显微镜下拍摄金相照片，然后利用图像分析软件统计δ铁素体相面积含量。
电解液配置方法：取干净烧杯，加入100mlH2O，再边搅拌边加入30gNaOH，搅拌均匀即可。
实施例2
选择12Cr12作为试样进行钢体原奥氏体晶界显示的处理方法，其中，所选择的12Cr12的化学成分为： C≤0.15%，Si≤0.50%，Mn≤1.00%，P≤0.040%，S≤0.030%，Ni≤0.60%，Cr：11.50%~13.00%。
1、首先切取10×12×15mm块状试样，将试样的其中一个平面，在240#、400#、600#、800#、1000#金相砂纸上自粗至细进行磨光；每次更换砂纸之前保证试样表面无垂直于磨光方向划痕，更换砂纸时试样旋转90度角，经1000#砂纸磨光后在1500#、2000#砂纸上自粗至细进行水磨，经2000#砂纸磨光后进行抛光，抛光至无划痕、污点后吹干即可；
2、将抛光后试样进行电解浸蚀，以不锈钢材料作阴极，抛光试样作阳极，电解液：36gNaOH+100ml H2O，电解参数：电解参数：电压3~5V，时间10~30s，电解过程中需将电解液置于40℃水浴环境中，浸蚀至试样抛光面呈浅黄色即可，将浸蚀后试样用自来水冲洗干净，再用酒精将试样表面冲洗后吹干即可；
3、将浸蚀吹干后试样在光学显微镜下拍摄金相照片，然后利用图像分析软件统计δ铁素体相面积含量即可。
电解液配置方法：取干净烧杯，加入100mlH2O，再边搅拌边加入36gNaOH，搅拌均匀即可。
实施例3
选择04Cr13Ni5Mo钢作为试样进行钢体原奥氏体晶界显示的处理方法，其中，所选择的04Cr13Ni5Mo的化学成分为： C≤0.05%，Si≤0.60%，Mn：0.50%~1.00%，P≤0.030%，S≤0.030%，Ni:3.50%~5.50%，Cr：11.50%~14.00%，Mo：0.50%~1.00%。
1、首先切取10×12×15mm块状试样，将试样的其中一个平面，在240#、400#、600#、800#、1000#金相砂纸上自粗至细进行磨光；每次更换砂纸之前保证试样表面无垂直于磨光方向划痕，更换砂纸时试样旋转90度角，经1000#砂纸磨光后在1500#、2000#砂纸上自粗至细进行水磨，经2000#砂纸磨光后进行抛光，抛光至无划痕、污点后吹干即可；
2、将抛光后试样进行电解浸蚀，以不锈钢材料作阴极，抛光试样作阳极，电解液： 40gNaOH+100ml H2O，电解参数：电解参数：电压3~5V，时间10~30s，电解过程中需将电解液置于60℃水浴环境中，浸蚀至试样抛光面呈浅黄色即可，将浸蚀后试样用自来水冲洗干净，再用酒精将试样表面冲洗后吹干即可；
3、将浸蚀吹干后试样在光学显微镜下拍摄金相照片，然后利用图像分析软件统计δ铁素体相面积含量即可。
电解液配置方法：取干净烧杯，加入100mlH2O，再边搅拌边加入40g NaOH，搅拌均匀即可。
Claims (5)
1.一种马氏体耐热钢中δ铁素体相面积含量统计方法，其特征在于：通过试样准备，水浴环境下电解浸蚀和软件处理三步完成马氏体耐热钢中δ铁素体相面积统计，具体技术步骤如下：
（1）首先切取10×12×15mm块状试样，将试样的其中一个平面，在240#、400#、600#、800#、1000#金相砂纸上自粗至细进行磨光；每次更换砂纸之前保证试样表面无垂直于磨光方向划痕，更换砂纸时试样旋转90度角，经1000#砂纸磨光后在1500#、2000#砂纸上自粗至细进行水磨，经2000#砂纸磨光后进行抛光，抛光至无划痕、污点后吹干即可；
（2）将抛光后试样进行电解浸蚀，以不锈钢材料作阴极，抛光试样作阳极，电解液浓度为：30~40g NaOH每100mlH2O；电解参数：电压3~5V，时间10~30s，电解过程中需将电解液置于40~80℃水浴环境中，浸蚀至试样抛光面呈浅黄色即可，将浸蚀后试样用自来水冲洗干净，再用酒精将试样表面冲洗后吹干即可；
（3）将浸蚀吹干后试样在光学显微镜下拍摄金相照片，然后利用图像分析软件统计δ铁素体相面积含量即可。
2.如权利要求1所述一种马氏体耐热钢中δ铁素体相面积含量统计方法，其特征在于：电解浸蚀实验前对试样进行磨光、抛光，保证试样表面光洁。
3.如权利要求1所述一种马氏体耐热钢中δ铁素体相面积含量统计方法，其特征在于：电解液配制方法：取干净烧杯，按照每100mlH2O加入30~40gNaOH的比例，向水中边搅拌边加入NaOH，搅拌均匀即可。
4.如权利要求1所述一种马氏体耐热钢中δ铁素体相面积含量统计方法，其特征在于：电解过程中需将电解液置于40~80℃水浴环境中，电解过程中保持电解液温度处于40~80℃。
5.如权利要求1所述一种马氏体耐热钢中δ铁素体相面积含量统计方法，其特征在于：需在光学显微镜下拍摄金相照片，然后利用Imagetool图像分析软件统计δ铁素体相面积含量即可。
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