[發明專利]一種低碳鋼中塊狀馬氏體的定量測定方法

有效

• 申請號: 201310674981.3
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN103712988A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 劉錦燕;陳容;蔡曉文;陳述;史志新
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G01N1/28
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 劉奕晴;常桂珍

技術領域

本發明屬于金相檢測技術領域，更具體地講，涉及一種低碳鋼中塊狀馬氏體的顯示和定量測定的方法。

背景技術

低碳鋼中的塊狀馬氏體主要存在于雙相區軋制的熱軋板中，馬氏體含量在一定范圍內增加可以使鋼材的抗拉強度升高、延伸率降低、屈強比升高，因此準確定量分析熱軋雙相鋼中馬氏體的含量對于鋼材機械性能的評價以及熱軋工藝的確定有著重要的意義。

目前通常采用硝酸酒精直接腐蝕法和化學染色法制備試樣測定馬氏體的含量。

其中，采用硝酸酒精直接腐蝕法時，由于低碳鋼中的塊狀馬氏體用硝酸酒精腐蝕后為淺黃色，其與白色的鐵素體基體顏色相近，并且鋼中的碳含量越低則馬氏體的顏色越淺，其與白色的鐵素體基體的顏色愈難分別。硝酸酒精雖然能分析鑒別組織，但只能得到金相組織的灰度圖像，各相之間由于色差小而難以區分，因此無法采用自動圖像分析軟件測定，只能人工目測，測定的誤差很大，不能準確定量地測定塊狀馬氏體的含量。

而化學染色法是用質量濃度為1％的偏重亞硫酸鈉水溶液和4％的苦味酸酒精溶液混合溶液對試樣進行腐蝕，使塊狀馬氏體染成白色并將基體組織鐵素體染成藍色，以增大馬氏體的對比度，然后用自動圖像分析軟件測定時將塊狀馬氏體全部提取出來，達到定量測定的目的。目前低碳鋼中的塊狀馬氏體測定通常以此方法進行，但是該方法在化學染色過程中存在多種導致染色不均或染不上色的情況，如檢驗人員制樣的水平、試樣的狀態和碳含量的多少、操作過程的控制等都對馬氏體的染色存在較大的影響，如染色不均還限制了塊狀馬氏體含量測定的部位和區域，不能完全反應出該試樣中塊狀馬氏體的含量。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明旨在解決上述問題中的一個或多個。

本發明的目的在于提供一種能夠準確地對低碳鋼中塊狀馬氏體進行顯示和定量測定的方法，以克服現有測量方法所存在的不足。

為了實現上述目的，本發明提供了一種低碳鋼中塊狀馬氏體的定量測定方法，所述方法包括依次進行的以下步驟：A、將含有塊狀馬氏體組織的低碳鋼切割成待測試樣；B、將所述待測試樣置于熱處理爐中加熱至200～650℃并保溫30分鐘以上，再使所述待測試樣爐冷或空冷至室溫；C、將熱處理后的待測試樣磨制、拋光制成金相試樣，采用質量濃度為1～4％的硝酸酒精溶液對所述金相試樣的待測面進行腐蝕，清洗并干燥所述金相試樣；D、通過圖像采集設備獲取所述金相試樣的待測面的表面圖像，采用金相圖像分析軟件分析所述表面圖像并計算得到待測試樣中的塊狀馬氏體含量。

根據本發明的低碳鋼中塊狀馬氏體的定量測定方法的一個實施例，在步驟C中，在所述磨制、拋光之前，采用夾持或鑲嵌的方式處理所述待測試樣。

根據本發明的低碳鋼中塊狀馬氏體的定量測定方法的一個實施例，在步驟D中，采用顯微鏡并以200～1000倍的放大倍數選取所述金相試樣的待測面的至少三個視場獲取多幅表面圖像。

根據本發明的低碳鋼中塊狀馬氏體的定量測定方法的一個實施例，在步驟D中，所述采用金相圖像分析軟件分析所述表面圖像并計算得到待測試樣中的塊狀馬氏體含量的步驟包括以下子步驟：a、對所述表面圖像進行二值化處理得到二值圖像；b、提取所述二值圖像中代表塊狀馬氏體組織的顏色的區域；c、計算所述代表塊狀馬氏體組織的顏色的區域面積之和占所述表面圖像的總面積的百分比，得到待測試樣中的塊狀馬氏體含量。

根據本發明的低碳鋼中塊狀馬氏體的定量測定方法的一個實施例，重復操作所述步驟D多次，將多次得到的待測試樣中的塊狀馬氏體含量取平均值，得到待測試樣中的塊狀馬氏體的平均含量。

采用本發明的方法能夠均勻、方便、高效、準確的進行塊狀馬氏體含量的測定，并確保了測定數據的可靠性，能夠達到產品生產和熱軋工藝控制的要求，可推廣應用于各實驗室、生產現場的檢驗和研究院所。

附圖說明

圖1是含有塊狀馬氏體組織的低碳鋼的待測試樣在熱處理之前的腐蝕組織形貌。

圖2是圖1中的待測試樣在熱處理之后的腐蝕組織形貌。

其中，黑色箭頭所指的區域為塊狀馬氏體。

具體實施方式

在下文中，將結合示例性實施例具體描述本發明的低碳鋼中塊狀馬氏體的定量測定方法。