CN104165828A

CN104165828A - 耐磨450钢奥氏体晶粒度检测方法

Info

Publication number: CN104165828A
Application number: CN201410368339.7A
Authority: CN
Inventors: 周千学; 官计生; 黄海娥; 严翔; 尹云洋; 朱丛茂; 杨治争; 何亚元; 杨志婷
Original assignee: Wuhan Iron and Steel Group Corp
Current assignee: Wuhan Iron and Steel Group Corp
Priority date: 2014-07-30
Filing date: 2014-07-30
Publication date: 2014-11-26

Abstract

本发明公开了一种耐磨450钢奥氏体晶粒度检测方法，包括以下步骤：1)制样；2)淬火处理：将试样加热至800℃～1000℃，保温时间为20～60分钟，然后将加热后的试样快速淬入水中；3)侵蚀：将饱和苦味酸溶液与洗涤液按体积比为1：2～4的比例充分混合制成侵蚀剂；将淬火处理后的待测试样放入侵蚀剂中，在20～50℃温度下侵蚀3～6分钟后取出并用水洗净后吹干；4)晶粒评级：对吹干后的试样进行金相观察并对奥氏体晶粒进行拍照，用比较法对照标准图谱进行评级。本发明将饱和苦味酸溶液和洗涤液混合制得侵蚀剂，采用该侵蚀剂对高强度耐磨钢450进行侵蚀，达到了只清晰显示原奥氏体晶界不显示基体组织的目的，为原奥氏体晶界的准确评定创造了条件。

Description

耐磨450钢奥氏体晶粒度检测方法

技术领域

本发明涉及冶金分析技术，具体地指一种耐磨450钢奥氏体晶粒度检测方法。

背景技术

耐磨钢作为一种磨料磨损工况的耐磨材料，广泛用于冶金、矿山、建材、电力、铁路和军事等领域，是目前我国工程机械行业最重要的钢种之一。据统计，在工业发达国家，机械装备及零件的磨损所造成的经济损失占国民经济总产值的4％左右；我国每年因磨料磨损所消耗的钢材约200万t，造成经济损失约400亿元人民币。因此，加强高强度耐磨钢的开发应用，对国民经济的发展有着重要的意义。由于耐磨钢工作环境较为恶劣，要求其必须具备足够的硬度抵御磨损，同时具备一定的韧性防止冲击破坏，此外薄规格高强耐磨钢热处理后还必须保证良好的板形以及优良的冷弯成型性能以满足加工需求。目前国内外耐磨钢的生产技术发展较快，各厂家在保证强度的同时，重点改善低温韧性及冷弯成型性能，以满足用户需要。而细化晶粒几乎是同时提高强度和低温韧性的唯一手段，因此，对耐磨钢组织的观察，尤其是原奥氏体晶粒的观察是考察热处理工艺及钢板性能好坏的有效依据。

由于耐磨钢组织较细，高强度耐磨450钢组织更细，约11级左右，现有方法很难将其奥氏体晶粒度清晰地显示出来，容易存在晶界模糊不清，或基体组织被侵蚀出来的现象，影响了原奥氏体晶粒度的观察，给晶粒度的评定带来了困难，甚至无法评定，无法准确判断所得耐磨钢性能，进而无法有效指导耐磨钢生产工艺。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种耐磨450钢奥氏体晶粒度检测方法，该方法能清晰显示奥氏体晶界，不显示基体组织，提升了检测结果的准确度。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种耐磨450钢奥氏体晶粒度检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)制样：取钢板切割成小块，制成待测试样；

2)淬火处理：将试样加热至800℃～1000℃，保温时间为：20～60分钟，然后将加热后的试样快速淬入水中；

3)侵蚀：将饱和苦味酸溶液与洗涤液按体积比为1：2～4的比例充分混合，制成侵蚀剂；将淬火处理后的待测试样放入侵蚀剂中，在20～50℃温度下侵蚀3～6分钟后取出，并用水洗净后吹干；

4)晶粒评级：对吹干后的试样进行金相观察，并对奥氏体晶粒进行拍照，用比较法对照标准图谱进行评级。

进一步地，所述步骤3)中，所述洗涤液的主要成分为重量含量1～3％的十二烷基苯磺酸钠水溶液。

进一步地，所述步骤3)中，加热温度为850℃～900℃，保温时间为30～50分钟。

进一步地，所述步骤3)中，将吹干后的试样放在金相显微镜上观察奥氏体晶界的侵蚀情况，重复所述侵蚀和观察过程，直到奥氏体晶界清晰显示出来为止。

进一步地，所述步骤2)中，待淬入水中的试样冷透后取出，选取试样钢板轧制方向的横截面进行磨制和抛光，清洗吹干后制成待侵蚀试样。

更进一步地，所述步骤1)中，将所述钢板切割成边长为18～22mm的立方体小块。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

其一，本发明通过将饱和苦味酸溶液和洗涤液混合，制得侵蚀剂，采用该侵蚀剂对高强度耐磨钢450进行侵蚀，达到了只清晰显示原奥氏体晶界，不显示基体组织的目的，从而为原奥氏体晶界的准确评定创造了条件。

其二，本发明的制样过程和热处理过程及其合理设置的工艺参数，为后续的侵蚀过程提供了良好的基础，不但提高了侵蚀效率，也有利于促进奥氏体晶界的清晰明了，便于晶粒度的观察；而且可反映出热处理温度及保温时间等参数对奥氏体晶粒度的影响，进而为耐磨钢生产工艺提供指导。

其三，本发明方法工艺简单，操作方便，解决了现有技术在对耐磨450钢进行晶粒度评定过程中出现的晶界模糊不清，评定困难，甚至无法评定的问题。

附图说明

图1为实施例1中淬火温度为850℃试样的奥氏体晶界图片。

图2为实施例1中淬火温度为900℃试样的奥氏体晶界图片。

图3为实施例1中淬火温度为950℃试样的奥氏体晶界图片。

图4为实施例1中淬火温度为1000℃试样的奥氏体晶界图片。

图5为实施例2中淬火保温20分钟试样的奥氏体晶界图片。

图6为实施例2中淬火保温40分钟试样的奥氏体晶界图片。

图7为实施例2中淬火保温60分钟试样的奥氏体晶界图片。

图8为实施例2中淬火保温80分钟试样的奥氏体晶界图片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，便于更清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。

实施例1

耐磨450钢的化学成分及其重量含量为：C：0.23％，Si：0.42％，Mn：1.53％，Cr：0.52％，Mo：0.32％，B：0.002％，Ti：0.05％，S：0.005％，P：0.007％，其余为Fe及不可避免的杂质。

上述耐磨450钢奥氏体晶粒度的检测方法，按如下步骤进行：

1)取大生产试制的20mm耐磨450钢板，将钢板加工切割成边长为18～22mm的立方体小块若干块，优选加工切割成20×20×20mm的方块状待测试样4个；

2)淬火处理：将试样分批先后放入热处理炉内，使试样处在炉内空间的中部，以确保试样附近的温度与热电偶探测的温度相同，并将试样加热至800℃～1000℃，优选850℃～900℃，保温时间为：20～60分钟，优选30～50分钟，本实施例中4个待测试样的淬火温度分别为850℃、900℃、950℃及1000℃，保温30分钟后，用夹具夹起试样快速出炉，将试样立即淬入流动的水中，待测试样冷透后取出，选取钢板轧制方向的横截面进行磨制、抛光、并清洗吹干；

3)配制侵蚀剂并进行侵蚀操作：在100毫升蒸馏水中加入若干苦味酸，并不断搅拌，使苦味酸充分溶解，直到有针状结晶物出现时，制成饱和苦味酸溶液，将饱和苦味酸溶液与洗涤液按体积比1：3.5的比例充分混合，制得侵蚀剂，该侵蚀剂中饱和苦味酸溶液与洗涤液按体积比可为1：2～4，其中，该洗涤液为市面上普通的液态洗涤用品，洗涤液的主要成分为十二烷基苯磺酸钠水溶液，十二烷基苯磺酸钠的重量含量为1～3％；然后将步骤2)中清晰吹干后的试样放入侵蚀剂中，在20～50℃温度下，优选20℃温度下，侵蚀3～6分钟取出，优选5分钟取出，并用蒸馏水冲洗干净后吹干，在金相显微镜上观察奥氏体晶界的侵蚀情况；重复侵蚀及观察的过程，直到奥氏体晶界清晰显示出来为止，4个待测试样的具体晶界图片依次见图1，图2，图3及图4。

4)晶粒评级：对侵蚀好的试样进行金相观察，并对奥氏体晶粒进行拍照，用比较法对照标准图谱进行评级，得到图1对应试样的晶粒度为11.5级，图2对应试样的晶粒度为11级，图3对应试样的晶粒度为10.5级，图4对应试样的晶粒度为9级。

因此，本发明不但能将奥氏体晶界清晰显示出来，从而实现晶粒度的评定，而且还能通过设置不同淬火温度的试样，使得本发明方法可观察不同淬火温度对奥氏体晶粒度的变化。

实施例2

耐磨450钢的化学成分及其重量含量为：C：0.26％，Si：0.63％，Mn：1.63％，Cr：0.31％，Mo：0.41％，B：0.0015％，Ti：0.06％，S：0.004％，P：0.008％，其余为Fe及不可避免的杂质。

上述耐磨450钢奥氏体晶粒度的检测方法，按如下步骤进行：

1)取大生产试制的20mm耐磨450钢板，加工成加工切割成20×20×20mm的方块状待测试样4个；

2)淬火处理：将试样分批先后放入热处理炉内，淬火温度为900℃，保温时间分别为20min、40min、60min及80min，观察不同淬火温度奥氏体晶粒度的变化，时间到后，用夹具夹起试样快速出炉，将试样立即淬入流动的水中，待测试样冷透后取出，选取钢板轧制方向的横截面进行磨制、抛光、并清洗吹干；

3)配制侵蚀剂并进行侵蚀操作：在100毫升蒸馏水中加入若干苦味酸，并不断搅拌，使苦味酸充分溶解，直到有针状结晶物出现时，制成饱和苦味酸溶液，将饱和苦味酸溶液与洗涤液按体积比1：2.5的比例充分混合，制得侵蚀剂；然后将步骤2)中清晰吹干后的试样放入侵蚀剂中，在20℃温度下侵蚀5分钟取出，并用蒸馏水冲洗干净后吹干，在金相显微镜上观察奥氏体晶界的侵蚀情况；重复侵蚀及观察的过程，直到奥氏体晶界清晰显示出来为止，4个待测试样的具体晶界图片依次见图5，图6，图7及图8。

4)晶粒评级：对侵蚀好的试样进行金相观察，并对奥氏体晶粒进行拍照，用比较法对照标准图谱进行评级，得到图5对应试样的晶粒度为11级，图6对应试样的晶粒度为11级，图7对应试样的晶粒度为10.5级，图8对应试样的晶粒度为10.5级。

因此，本发明不但能将奥氏体晶界清晰显示出来，从而实现晶粒度的评定，而且还能通过设置不同淬火保温时间的试样，使得本发明方法可观察不同淬火保温时间对奥氏体晶粒度的变化。

Claims

1.一种耐磨450钢奥氏体晶粒度检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)制样：取钢板切割成小块，制成待测试样；

2.根据权利要求1所述的耐磨450钢奥氏体晶粒度检测方法，其特征在于：所述步骤3)中，所述洗涤液的主要成分为重量含量1～3％的十二烷基苯磺酸钠水溶液。

3.根据权利要求1或2所述的耐磨450钢奥氏体晶粒度检测方法，其特征在于：所述步骤3)中，加热温度为850℃～900℃，保温时间为30～50分钟。

4.根据权利要求1或2所述的耐磨450钢奥氏体晶粒度检测方法，其特征在于：所述步骤3)中，将吹干后的试样放在金相显微镜上观察奥氏体晶界的侵蚀情况，重复所述侵蚀和观察过程，直到奥氏体晶界清晰显示出来为止。

5.根据权利要求1或2所述的耐磨450钢奥氏体晶粒度检测方法，其特征在于：所述步骤2)中，待淬入水中的试样冷透后取出，选取试样钢板轧制方向的横截面进行磨制和抛光，清洗吹干后制成待侵蚀试样。

6.根据权利要求1或2所述的耐磨450钢奥氏体晶粒度检测方法，其特征在于：所述步骤1)中，将所述钢板切割成边长为18～22mm的立方体小块。