CN107957420B - 中碳trip钢残余奥氏体的测定方法 - Google Patents

中碳trip钢残余奥氏体的测定方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于钢铁生产技术领域，具体涉及一种中碳TRIP钢残余奥氏体的测定方法。针对现有方法不适宜用来测定中碳TRIP相变诱发塑性钢的残留奥氏体的问题，本发明提供了一种中碳TRIP钢残余奥氏体的测定方法，包括以下步骤：a、将中碳TRIP钢切块，进行冷镶嵌、磨光和抛光；b、用硝酸酒精侵蚀，轻抛将表面腐蚀层去掉70～85％；c、使用侵蚀剂侵蚀50～60s；所述侵蚀剂为偏重亚硫酸钠水溶液、苦味酸酒精溶液和氯化苯甲烃铵水溶液的混合物；d、采用金相显微镜观察组织，并采用Photoshop像素法对残余奥氏体进行定量，得到残余奥氏体的含量。本发明方法可使金相组织呈现不同的色彩，易于识别，测定结果准确，重现性好。

Description

中碳TRIP钢残余奥氏体的测定方法
技术领域
本发明属于钢铁生产技术领域，具体涉及一种中碳TRIP钢残余奥氏体的测定方法。
背景技术
测定钢中残余奥氏体含量的方法主要有三种，其中X-Ray衍射仪是最早用于研究和测量钢中残余奥氏体含量的仪器，并且是唯一制定了标准的测试方法，但X-Ray衍射仪不能显示显微组织，适用于低碳、低合金钢中残余奥氏体含量的测定；对于中碳和多相组织材料，特别是含有强碳化物形成元素如钒、钛的材料，由于存在一定量的碳化物，参与衍射的碳化物衍射峰很可能与奥氏体、马氏体的衍射峰相互重叠，需分峰处理，而这一过程难免引入误差；如果碳化物因含量少而无明显衍射峰时，在忽略碳化物影响的情况下同样会引入误差，使得测量的误差较大。
金相法测试方法，是采用物体的二维截面来推断三维空间中显微组织的定量关系。通过使用合适侵蚀剂对抛光表面进行腐蚀，完整地显示各相组织；用自动图像分析仪或相应软件测量残余奥氏体含量，在测量时按在显微镜待测相所占体积分数，等于所观察试样表面积中所占的面积百分数，也等于待测相点数占总点数的百分比，统计计算可参照GB/T18876.1-2002《应用自动图像分析测定钢和其它金属中金相组织、夹杂物含量和级别的标准试验方法》进行。
对于中碳TRIP(980)相变诱发塑性钢，由于含有碳化物，用X衍射法测量误差较大，金相法也因其含铁素体、马氏体和残余奥氏体等多相组织，常规金相法难于达到相与相之间产生较大灰度差或色差的要求；另外图像仪对试样表面要求极高，表面浮凸、凹坑、裂纹等都会影响测试结果，现有侵蚀和测量方法都不适宜用来测量中碳TRIP相变诱发塑性钢的残留奥氏体。
发明内容
本发明要解决的技术问题为：现有方法不适宜用来测定中碳TRIP相变诱发塑性钢的残留奥氏体的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案为：提供一种中碳TRIP钢残余奥氏体的测定方法。该方法包括以下步骤：
a、将中碳TRIP钢切块，采用低温固化的环氧树脂进行冷镶嵌、磨光和抛光处理；
b、用2～4wt％硝酸酒精侵蚀10～15s，轻抛将表面腐蚀层去掉70～85％；
c、使用侵蚀剂侵蚀50～60s；所述侵蚀剂为偏重亚硫酸钠水溶液、苦味酸酒精溶液和氯化苯甲烃铵水溶液的混合物，所述混合物中含1～3wt％偏重亚硫酸钠，2～6wt％的苦味酸和0.5～1.5wt％氯化苯甲烃铵；
d、采用金相显微镜观察组织，并采用Photoshop像素法对残余奥氏体进行定量，得到残余奥氏体的含量。
其中，上述中碳TRIP钢残余奥氏体的测定方法中，步骤a中所述中碳TRIP钢为C含量0.20-0.4％的钢。
其中，上述中碳TRIP钢残余奥氏体的测定方法中，步骤a中所述中碳TRIP钢中残余奥氏体含量≥2％。
其中，上述中碳TRIP钢残余奥氏体的测定方法中，步骤d所述组织中，蓝灰色为铁素体，黑棕色为马氏体，奥氏体为白色。
其中，上述中碳TRIP钢残余奥氏体的测定方法中，步骤d所述Photoshop像素法为GB/T18876.1-2002中的奥氏体测定方法。
本发明的有益效果为：本发明采用不同的侵蚀剂和侵蚀方法处理中碳TRIP相变诱发塑性多相钢，使得金相组织呈现不同的色彩，特别是残余奥氏体与其它组织的反差大，易于识别，再利用图像定量分析方法对其特征物组织进行定量，准确，重现性好。本发明方法操作简单，为中碳TRIP(980)相变诱发塑性多相钢中奥氏体的测定提供了一种新的方法。
附图说明
图1所示为2000×的彩色金相图，其中AR呈白色；
图2所示为Photoshop软件读取的AR。
具体实施方式
本发明提供了一种中碳TRIP钢残余奥氏体的测定方法，包括以下步骤：
a、将中碳TRIP钢切块，采用低温固化的环氧树脂进行冷镶嵌、磨光和抛光处理；
b、用2～4wt％硝酸酒精侵蚀10～15s，轻抛将表面腐蚀层去掉70～85％；
c、使用侵蚀剂侵蚀50～60s；所述侵蚀剂为偏重亚硫酸钠水溶液、苦味酸酒精溶液和氯化苯甲烃铵水溶液的混合物，所述混合物中含1～3wt％偏重亚硫酸钠，2～6wt％的苦味酸和0.5～1.5wt％氯化苯甲烃铵；
d、采用金相显微镜观察组织，并采用Photoshop像素法对残余奥氏体进行定量，得到残余奥氏体的含量。
其中，上述中碳TRIP钢残余奥氏体的测定方法中，步骤a中所述中碳TRIP钢为C含量0.20-0.4％的钢。
其中，上述中碳TRIP钢残余奥氏体的测定方法中，步骤a中所述中碳TRIP钢中残余奥氏体含量≥2％。
在本发明的中碳TRIP钢残余奥氏体的测定方法中，中碳TRIP钢先切块成普通的可以进行测定的大小，采用低温固化的环氧树脂进行冷镶嵌、磨光和抛光处理，所述的冷镶嵌、磨光和抛光处理方法采用本领域的技术人员公知的方法进行。
特别的，在进行金相显相处理前，本发明先采用2～4wt％硝酸酒精侵蚀10～15s，再轻抛将表面腐蚀层去掉70～85％。如此操作可以使金相边界更清晰，使后续金相显相更易于分辨。
之后再进行金相显相时，本发明采用了特别组成的侵蚀剂，所述侵蚀剂为偏重亚硫酸钠水溶液、苦味酸酒精溶液和氯化苯甲烃铵水溶液的混合物，所述混合物中含1～3wt％偏重亚硫酸钠，2～6wt％的苦味酸和0.5～1.5wt％氯化苯甲烃铵。相比现有的侵蚀剂，本发明的侵蚀效果更好，显相更明显。
其中，上述中碳TRIP钢残余奥氏体的测定方法中，步骤d所述组织中，蓝灰色为铁素体，黑棕色为马氏体，奥氏体为白色。
本发明中的金相显微镜观察组织的方法和Photoshop像素法计算奥氏体的方法都采用本领域普通的方法进行均可，如采用GB/T 18876.1-2002中的方法。用像素法计算奥氏体相的体积分数时，需要注意图片的大小没有被修改过。金相定量是一种以二维测量结果表示三维体积含量的方法，其试验结果受测量视场影响较大，至少选择了10个不重复的视场，之后放大1000倍或2000倍进行测量，然后进行平均。
本发明方法使组织呈现不同的色彩，特别是残余奥氏体与其它组织的反差大，易于识别，利用Photoshop软件像素法对其进行定量计算，准确且重现性好。
下面将结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的解释说明，但不表示将本发明的保护范围限制在实施例所述范围内。
实施例 采用本发明方法测定中碳TRIP钢残余奥氏体
具体的操作步骤如下：
a、将中碳TRIP钢切成约8cm×8cm的小块，采用低温固化的环氧树脂进行冷镶嵌、磨光和抛光处理；
b、用3wt％硝酸酒精侵蚀10s，轻抛将表面腐蚀层去掉75％；
c、使用侵蚀剂侵蚀60s；所述侵蚀剂为偏重亚硫酸钠水溶液、苦味酸酒精溶液和氯化苯甲烃铵水溶液的混合物，所述混合物中含2wt％偏重亚硫酸钠，4wt％的苦味酸和1wt％氯化苯甲烃铵；
d、在金相显微镜下观察中碳相变诱发塑性钢的组织：残余奥氏体或MA岛呈白色，铁素体呈蓝灰色，马氏体呈棕黑色，调整显微镜饱和度，得到深浅不同彩色金相图片(图1)，这种侵蚀剂显示的残余奥氏体(白色)明显区别于其它组织，易于识别。由于多相钢组织细小，放大倍数在1000倍以上。
利用Photoshop软件像素法可以计算出钢中残余奥氏体的体积分数。通过软件读出图片的总像素S；调整图片色阶，使奥氏体为白色，其它组织为黑色，然后通过软件读出奥氏体的像素N(图2)；计算出残余奥氏体量为18.8％。
由实施例可知：采用本发明方法能使中碳TRIP钢中的残余奥氏体显色更清晰，易于识别，测定更简单，结果更准确，值得推广使用。

Claims (4)

1.中碳TRIP钢残余奥氏体的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、将中碳TRIP钢切块，采用低温固化的环氧树脂进行冷镶嵌、磨光和抛光处理；所述中碳TRIP钢为C含量0.20-0.4%的钢；
b、用2～4wt％硝酸酒精侵蚀10～15s，轻抛将表面腐蚀层去掉70～85%；
c、使用侵蚀剂侵蚀50～60s；所述侵蚀剂为偏重亚硫酸钠水溶液、苦味酸酒精溶液和氯化苯甲烃铵水溶液的混合物，所述混合物中含1～3wt％偏重亚硫酸钠，2～6wt％的苦味酸和0.5～1.5wt％氯化苯甲烃铵；
d、采用金相显微镜观察组织，并采用Photoshop像素法对残余奥氏体进行定量，得到残余奥氏体的含量。
2.根据权利要求1所述的中碳TRIP钢残余奥氏体的测定方法，其特征在于：步骤a中所述中碳TRIP钢中残余奥氏体含量≥2%。
3.根据权利要求1所述的中碳TRIP钢残余奥氏体的测定方法，其特征在于：步骤d所述组织中，蓝灰色为铁素体，黑棕色为马氏体，奥氏体为白色。
4.根据权利要求1所述的中碳TRIP钢残余奥氏体的测定方法，其特征在于：步骤d所述Photoshop像素法为GB/T 18876.1-2002中的奥氏体测定方法。
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