CN117309917A - 一种定量化表征刀具断裂组织变化特征的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种定量化表征刀具断裂组织变化特征的方法及系统，所述方法包括以下步骤：S1：在断裂刀具处取样，获得第一样品；S2：对第一样品进行砂纸打磨和抛光，获得第二样品；S3：对第二样品进行电解抛光，获得电解样品；S4：对电解样品进行EBSD观察，定量化表征断裂处的显微组织，本发明利用EBSD设备对断口处组织进行扫描，分析其热处理产生的残余奥氏体及磨刀过程中产生的逆变奥氏体含量，以此为依据判断不同生产工艺下刀具的断裂倾向性，为刀具的生产和工艺改进提供理论支持和技术指导。
Description
【技术领域】
本发明涉及刀剪用马氏体不锈钢及刀具性能评价技术领域，尤其涉及一种定量化表征刀具断裂组织变化特征的方法及系统。
【背景技术】
厨用刀具是我们日常生活中必不可少的工具之一，通常由马氏体不锈钢经历焊接、热处理、粗磨、精磨等一系列工艺流程制成。为检验刀具的耐蚀性，制作完成后往往需要经过盐水浸泡实验，但一部分会在盐水实验完成后产生较为严重的开裂现象，较为严重的甚至会导致整把刀断成两截，这说明在生产过程中存在很严重的问题，所生产的刀具都有一定程度上的断裂倾向性，在使用过程中很可能发生开裂、锈蚀等。
因此，有必要对断裂刀具的断裂组织进行表征，以判断导致刀具发生开裂、断裂现象的原因，故本发明研究一种定量化表征刀具断裂组织变化特征的方法及系统来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。
【发明内容】
有鉴于此，本发明提供了一种定量化表征刀具断裂组织变化特征的方法及系统，利用EBSD设备对断口处组织进行扫描，分析其热处理产生的残余奥氏体及磨刀过程中产生的逆变奥氏体含量，以此为依据判断不同生产工艺下刀具的断裂倾向性，为刀具的生产和工艺改进提供理论支持和技术指导。
一方面，本发明提供一种定量化表征刀具断裂组织变化特征的方法，所述方法包括以下步骤：
S1：在断裂刀具处取样，获得第一样品；
S2：对第一样品进行砂纸打磨和抛光，获得第二样品；
S3：对第二样品进行电解抛光，获得电解样品；
S4：对电解样品进行EBSD观察，定量化表征断裂处的显微组织。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述S1中取样结果中包含裂纹和作为参考的基体组织。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述S2中的砂纸打磨至少应打磨至砂纸2000目。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述S2中的抛光具体为：经机械抛光至表面光滑无抛痕、划痕。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述S3中的电解抛光中采用的电流为1-1.5A，电压根据样品大小进行调整。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述S4中通过EBSD观察并定量表征过程具体为：通过观察FCC相所占比例，定量化表征结果为：FCC相占比越大越容易发生应力腐蚀造成开裂。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述EBSD观察具体为：将经过电解抛光的样品置于电子束下对视场进行扫描，扫描中电子束的电压为20kV，电流为18nA，并用Channel 5软件对获得的EBSD扫描结果数据进行处理，最终得到视场内各相占比。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种定量化表征刀具断裂组织变化特征的系统，所述系统包括：
取样模块,用于在断裂刀具处取样，获得第一样品；
物理打磨抛光模块，用于对第一样品进行砂纸打磨和抛光，获得第二样品；
电解抛光模块，用于对第二样品进行电解抛光，获得电解样品；
定量化表征模块，用于对电解样品进行EBSD观察，定量化表征断裂处的显微组织。
与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：
本发明通过EBSD设备定量化表征断裂刀具裂纹附近的组织变化，通过表征刀具中的残余奥氏体含量，评价刀具在一定生产工艺下的断裂倾向性，为刀具生产和工艺优化提供评价参考和技术指导。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明一个实施例提供的非断裂处的刀身组织对照图；
图2是本发明一个实施例提供的第一把刀具的非断裂处的刀身组织图；
图3是本发明一个实施例提供的第二把刀具的非断裂处的刀身组织图；
图4是本发明一个实施例提供的第三把刀具的非断裂处的刀身组织图；
图5是本发明所述方法的流程图。
【具体实施方式】
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
本发明提供一种定量化表征刀具断裂组织变化特征的方法及系统，如图5所示，所述方法包括以下步骤：
S1：在断裂刀具处取样，获得第一样品；
S2：对第一样品进行砂纸打磨和抛光，获得第二样品；
S3：对第二样品进行电解抛光，获得电解样品；
S4：对电解样品进行EBSD观察，定量化表征断裂处的显微组织。
所述S1中取样结果中包含裂纹和作为参考的基体组织。所述S2中的砂纸打磨至少应打磨至砂纸2000目。所述S2中的抛光具体为：经机械抛光至表面光滑无抛痕、划痕。
所述S3中的电解抛光中采用的电流为1-1.5A，电压根据样品大小进行调整。所述S4中通过EBSD观察并定量表征过程具体为：通过观察FCC相所占比例，定量化表征结果为：FCC相占比越大越容易发生应力腐蚀造成开裂。所述EBSD观察具体为：所用EBSD设备型号为牛津仪器Oxford Symmetry S2(其他型号设备操作大致相同)，扫描中电子束的电压为20kV，电流为18nA，将经过电解抛光的样品置于电子束下对视场进行扫描，并用Channel 5软件对获得的EBSD扫描结果数据进行处理，最终得到视场内各相所占比例。本发明还提供一种定量化表征刀具断裂组织变化特征的系统，所述系统包括：
取样模块,用于在断裂刀具处取样，获得第一样品；
物理打磨抛光模块，用于对第一样品进行砂纸打磨和抛光，获得第二样品；
电解抛光模块，用于对第二样品进行电解抛光，获得电解样品；
定量化表征模块，用于对电解样品进行EBSD观察，定量化表征断裂处的显微组织。
实施例1：
本发明提供一种定量表征刀具断裂组织变化特征的方法，包括以下步骤：
S1：在断裂刀具处取样，获得第一样品；
S2：对第一样品进行砂纸打磨、抛光，获得第二样品；
S3：对第二样品进行电解抛光，获得电解样品；
S4：对电解样品进行EBSD观察，即定量化表征断裂处的显微组织。
共计在三把断裂刀具上进行取样，并且包含一个作为对照组的非断裂处组织。EBSD表征结果如图1-图4所示，其中，图1是非断裂处的刀身组织对照图，图2是第一把刀具的非断裂处的刀身组织图，图3是第二把刀具的非断裂处的刀身组织图，图4是第三把刀具的非断裂处的刀身组织图，可以看出，相对于非断裂处的组织，断裂处的组织中的残余奥氏体含量大大增高，易产生较大的相变应力，在一定的腐蚀环境下造成应力腐蚀，产生锈蚀点作为裂纹的来源。
以上对本申请实施例所提供的一种定量化表征刀具断裂组织变化特征的方法及系统，进行了详细介绍。以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
如在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含”、“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含/包括但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求书的保护范围内。
Claims (8)
1.一种定量化表征刀具断裂组织变化特征的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1：在断裂刀具处取样，获得第一样品；
S2：对第一样品进行砂纸打磨和抛光，获得第二样品；
S3：对第二样品进行电解抛光，获得电解样品；
S4：对电解样品进行EBSD观察，定量化表征断裂处的显微组织。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1中取样结果中包含裂纹和作为参考的基体组织。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2中的砂纸打磨至少应打磨至砂纸2000目。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2中的抛光具体为：经机械抛光至表面光滑无抛痕、划痕。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3中的电解抛光中采用的电流为1-1.5A，电压根据样品大小进行调整。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S4中通过EBSD观察并定量表征过程具体为：通过观察FCC相所占比例，定量化表征结果为：FCC相占比越大越容易发生应力腐蚀造成开裂。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其特征在于，所述EBSD观察具体为：将经过电解抛光的电解样品置于电子束下对视场进行扫描，扫描中电子束的电压为20kV，电流为18nA，并用Channel 5软件对获得的EBSD扫描结果数据进行处理，最终得到视场内各相占比。
8.一种定量化表征刀具断裂组织变化特征的系统，通过上述权利要求1-7之一所述的方法，其特征在于，所述系统包括：
取样模块,用于在断裂刀具处取样，获得第一样品；
物理打磨抛光模块，用于对第一样品进行砂纸打磨和抛光，获得第二样品；
电解抛光模块，用于对第二样品进行电解抛光，获得电解样品；
定量化表征模块，用于对电解样品进行EBSD观察，定量化表征断裂处的显微组织。
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