CN109596615A - 一种显示钢铁马氏体-奥氏体相的金相组织方法 - Google Patents

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冯岩青
涛雅
卜向东
宋振东
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Abstract

本发明公开了一种显示钢铁马氏体‑奥氏体相的金相组织方法，包括将待测试样浸入一定比例的Na2S2O5.5H2O水溶液和苦味酸酒精溶液的混合腐蚀液中，然后冲洗，吹干，显微镜下观察试样组织形态。本发明的显示钢铁马氏体‑奥氏体相的金相组织方法，采用特定的钢铁样品腐蚀液，可腐蚀钢铁中的多相组织，特别是组织中含有M‑A(马氏体奥氏体岛)岛相，其显像效果显著，对分析钢中M‑A岛的分布、形状、大小显像非常好，可以进行定量分析，有效建立多相组织百分含量与钢铁性能之间的关联性，有利于实际生产的控制。

Description

一种显示钢铁马氏体-奥氏体相的金相组织方法
技术领域
本发明涉及钢铁材料技术领域，尤其涉及一种显示钢铁马氏体-奥氏体相的金相组织方法。
背景技术
随着材料科学的发展，对材料显微组织的分析要求越来越高，人们的眼睛在鉴别相的存在歪曲许多真实的组织状态。金属材料的内部组织结构与硬度、强度、延展性等材料性能有着直接和密切的联系，而金相观察则是研究金属材料内部组织结构最为有效的方法。组织中相含量的多少将直接影响着钢材的最终性能，所以显示组织中硬质相、软质相的数量就显得十分必要，对多相钢中硬质相的定量评定是钢铁材料更深层次研究的需要。
钢铁材料的组织结构不再是简单的珠光体+铁素体、贝氏体、马氏体、回火索氏体等，而是向多相(Multiphase)、亚稳(Metastable)、多尺度(Multiscale)”组织调控发展，例如组织为铁素体+马氏体、针状铁素体+马氏体奥氏体岛、在高强度基体(马氏体或贝氏体)上引入亚稳奥氏体组织等。目前的物理检测包括扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱仪(EDS)、电子探针(EPMA)、X射线衍射(XRD)、电化学萃取、电化学工作站以及图像处理软件Image pro plus(IPP)等技术方法可以进行处理判别相组织，但是金相显微镜下所观察到的显微组织，在很大程度上决定于试样制样的好坏及截样腐蚀的技术。金相显微镜是金相研究最主要的也是最基础的工具之一，抛光后的金相试样多采用硝酸酒精溶液腐蚀后在显微镜下进行组织观察，存在的缺陷为对于多相组织硝酸酒精溶液无法显示组织中的各相组织及百分含量，特别是组织中含有M-A岛相，其显像效果不佳，不能有效建立组织与性能之间的关联性。
因此，本领域的技术人员致力于开发一种显示钢铁马氏体-奥氏体相的金相组织方法，解决上述显示钢铁马氏体-奥氏体相的金相组织中存在的技术缺陷。
发明内容
鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是现有技术中显示钢铁马氏体-奥氏体相的金相组织的方法显像效果不佳，无法显示组织中的各相组织及百分含量，不能有效建立组织与性能之间的关联性的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种显示钢铁马氏体-奥氏体相的金相组织方法，包括将待测试样浸入一定比例的Na2S2O5.5H2O水溶液和苦味酸酒精溶液的混合腐蚀液中，然后冲洗，吹干，显微镜下观察试样组织形态；
进一步地，所述Na2S2O5.5H2O水溶液，重量百分比为0.8～1.2％；
进一步地，所述苦味酸酒精溶液，重量百分比为2％～3％；
进一步地，所述混合腐蚀液，Na2S2O5.5H2O水溶液与苦味酸酒精溶液的体积(mL)比为1:1；
进一步地，所述待测试样浸入混合腐蚀液的深度为2～4mm；
进一步地，所述待测试样浸入混合腐蚀液的时间为10s～20s。
在本发明较佳实施方式中，所述显示钢铁马氏体-奥氏体相的金相组织方法，包括将重量百分比为0.8～1.2％的Na2S2O5.5H2O溶液和重量百分比为2％～3％的苦味酸酒精溶液以体积比为1:1进行混合得到腐蚀液；将待测试样粗磨、精磨、抛光后浸入该腐蚀液，浸入深度为2～4mm，腐蚀时采用蘸湿的方法以使腐蚀均匀，腐蚀时间为10s～20s，试样表面变为深蓝紫色后，自来水冲洗，吹风机吹干后放在显微镜下观察组织形态。
采用以上方案，本发明公开的显示钢铁马氏体-奥氏体相的金相组织方法，具有以下技术效果：
本发明的显示钢铁马氏体-奥氏体相的金相组织方法，采用特定的钢铁样品腐蚀液，可腐蚀钢铁中的多相组织，特别是组织中含有M-A(马氏体奥氏体岛)岛相，其显像效果显著，对分析钢中M-A岛的分布、形状、大小显像非常好，可以进行定量分析，有效建立多相组织百分含量与钢铁性能之间的关联性，有利于实际生产的控制；
本发明的显示钢铁马氏体-奥氏体相的金相组织方法，方法原料易得，操作简单，安全性高，适合工业化应用生产。
以下将结合具体实施方式对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是采用本发明实施例1腐蚀液浸入Q550D钢试样后显微镜显示图；
图2是采用本发明实施例2腐蚀液浸入X80钢试样后显微镜显示图；
图3是采用4％硝酸酒精为腐蚀液浸入Q550D钢试样后显微镜显示图；
图4是采用4％硝酸酒精为腐蚀液浸入X80钢试样后显微镜显示图。
具体实施方式
以下介绍本发明的优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
实施例1、
将重量百分比为0.8～1.2％的Na2S2O5.5H2O溶液和重量百分比为2％～3％的苦味酸酒精溶液以体积比为1:1进行混合得到腐蚀液；将包含Q550D的金相组织的钢试样进行打磨，使用砂轮机打平试样表面，后采用由粗到细的砂纸进行磨制(砂纸号依次为240、320、500、600)，磨制后使用金相抛光剂(主要成分为金刚石)在抛光机上进行抛光，水做润湿剂喷洒在绒布上进行润湿，按住钢试样在绒布上抛光，机械抛光时间为1～10分钟；将抛光后钢试样平行地浸入腐蚀剂中，抛光面(需要进行金相观察的表面)朝下，钢试样浸入腐蚀剂的深度为2～4mm，腐蚀时多次蘸入腐蚀液并离开腐蚀液，可避免钢试样采用直接放入腐蚀液后静置一段时间，样品抛光面表面与液体间气泡的存在使腐蚀不均匀。钢试样反复蘸湿腐蚀时间为10～20s，直到样品腐蚀面变为深蓝紫色后立即以自来水冲洗，吹风机吹干后在显微镜下观察钢试样组织。如图1所示。
实施例2、
将重量百分比为0.8～1.2％的Na2S2O5.5H2O溶液和重量百分比为2％～3％的苦味酸酒精溶液以体积比为1:1进行混合得到腐蚀液；将包含X80的金相组织的钢试样进行打磨，使用砂轮机打平试样表面，后采用由粗到细的砂纸进行磨制(砂纸号依次为240、320、500、600)，磨制后使用金相抛光剂(主要成分为金刚石)在抛光机上进行抛光，水做润湿剂喷洒在绒布上进行润湿，按住钢试样在绒布上抛光，机械抛光时间为1～10分钟；将抛光后钢试样平行地浸入腐蚀剂中，抛光面(需要进行金相观察的表面)朝下，钢试样浸入腐蚀剂的深度为2～4mm，腐蚀时多次蘸入腐蚀液并离开腐蚀液，可避免钢试样采用直接放入腐蚀液后静置一段时间，样品抛光面表面与液体间气泡的存在使腐蚀不均匀。钢试样反复蘸湿腐蚀时间为10～20s，直到样品腐蚀面变为深蓝紫色后立即以自来水冲洗，吹风机吹干后在显微镜下观察钢试样组织。如图2所示。
试验例3、
采用4％的硝酸酒精溶液作为腐蚀液，对实施例1～2的包含Q550D的金相组织的钢试样和包含X80的金相组织的钢试样进行浸入腐蚀并于显微镜或扫描显微镜下观察钢试样组织；结果如图3～4所示。
对比上述实施例以及试验例的显微镜图可知：
图1为采用本发明实施例1腐蚀液浸入Q550D钢试样后显微镜显示图，图中M-A岛呈现出橙黄色，与基体存在衬度差，可分析钢中M-A岛的分布、形状、大小十分方便，并可以进行定量分析；
图3是采用4％硝酸酒精为腐蚀液浸入Q550D钢试样后显微镜显示图，图中显示其组织为贝氏体，从组织中无法观察到硬质相(M-A岛)，硝酸酒精溶液侵蚀时M-A岛的衬度与基体相差不大，难以进行识别和分析；
图2是采用本发明实施例2腐蚀液浸入X80钢试样后显微镜显示图，图中可观察到M-A岛分布和形态，M-A岛呈现出亮黄色，与基体存在衬度差，对分析钢中M-A岛的分布、形状、大小十分方便，并可以进行定量分析；
图4是采用4％硝酸酒精为腐蚀液浸入X80钢试样后显微镜显示图，图中显示组织为针状铁素体，无法观察到硬质相(M-A岛)，硝酸酒精溶液侵蚀时M-A岛的衬度与基体相差不大，难以进行识别以及分析；
表明，本发明实施例1～2的显示钢铁马氏体-奥氏体相的金相组织方法，对组织中含有M-A(马氏体奥氏体岛)岛相显像效果显著，对分析钢中M-A岛的分布、形状、大小显像非常好，可以进行定量分析，有效建立多相组织百分含量与钢铁性能之间的关联性，有利于实际生产的控制。
本发明其他技术方案也具有与上述实施例相类似的有益效果。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种显示钢铁马氏体-奥氏体相的金相组织方法，其特征在于，包括将待测试样浸入一定比例的Na2S2O5.5H2O水溶液和苦味酸酒精溶液的混合腐蚀液中，然后冲洗，吹干，显微镜下观察试样组织形态。
2.如权利要求1所述方法，其特征在于，
所述Na2S2O5.5H2O水溶液的重量百分比为0.8～1.2％；
所述苦味酸酒精溶液的重量百分比为2％～3％。
3.如权利要求1所述方法，其特征在于，
所述混合腐蚀液，Na2S2O5.5H2O水溶液与苦味酸酒精溶液的体积比为1:1。
4.如权利要求1所述方法，其特征在于，
所述待测试样浸入混合腐蚀液的深度为2～4mm；
所述待测试样浸入混合腐蚀液的时间为10s～20s。
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