[發明專利]一種顯示Fe-Mn-Al-C低密度鋼原始晶界的方法

有效

• 申請號: 201710603996.9
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN107478486B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 宋仁伯;李軒;周乃鵬;李佳佳
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: G01N1/32
• 分類號: G01N1/32;G01N21/84
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

技術領域

本發明屬于金相檢測技術領域，具體涉及一種顯示Fe-Mn-Al-C低密度鋼原始晶界的方法。

背景技術

鋼在高溫變形過程中會發生動態再結晶，動態再結晶作為一種重要的軟化和晶粒細化機制，對于控制鋼的變形組織、改善塑性成形能力以及提高材料的強度、塑性等綜合力學性能具有十分重要的意義。觀察鋼在高溫情況下的原始晶粒狀態作為一種最直觀的表征手段，對于Fe-Mn-Al-C低密度鋼熱軋鋼板的組織性能調控、加工工藝制定尤為重要。

Fe-Mn-Al-C低密度鋼由于特殊的合金元素配比，室溫組織為鐵素體+馬氏體+碳化物，高溫狀態下為奧氏體+δ-鐵素體兩相組織。因此，在采用傳統的侵蝕原始晶界方法進行侵蝕過程時，會有深黑色的馬氏體出現，造成分辨原始奧氏體晶粒度的難度加大，同時不能很好的還原δ-鐵素體的高溫組織形貌。此外，在高溫變形過程中，一定的變形溫度和應變速率條件下容易出現混晶現象，增加了腐蝕難度。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種顯示Fe-Mn-Al-C低密度鋼原始晶界的方法，該方法通過合理調整侵蝕劑的成分和侵蝕溫度，使Fe-Mn-Al-C低密度鋼的原始晶界能夠很好地顯示出來。本發明的一種顯示Fe-Mn-Al-C低密度鋼原始晶界的方法具有簡單、快捷等優點。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種顯示Fe-Mn-Al-C低密度鋼原始晶界的方法，所述方法包括：取樣、高溫變形、制樣和侵蝕；

所述方法按取樣-高溫變形-制樣-侵蝕的順序操作；

所述侵蝕步驟包括：將經制樣步驟得到的金相試樣浸入溫度T的侵蝕劑中，觀察面朝上，侵蝕時間t，待所述觀察面表面變暗時，取出，將所述金相試樣表面擦拭干凈，隨后將所述金相試樣洗凈并吹干；制得侵蝕后的Fe-Mn-Al-C低密度鋼侵蝕試樣；

所述侵蝕劑配方包括：苦味酸、洗發膏、鹽酸、無水硫酸銅和去離子水。

進一步地，所述侵蝕劑配方中各成分含量包括：苦味酸1.5～2.0g，洗發膏0.2～0.4g，鹽酸0.05～0.1ml和無水硫酸銅0.5～1g。

進一步地，所述溫度T為68～75℃；所述時間t為45～60s。

進一步地，所述取樣步驟包括：在Fe-Mn-Al-C低密度鋼鍛坯上切取，得到初始試樣，并將所述初始試樣表面車光；所述初始試樣為Φ8mm×15mm的小圓柱試樣。

進一步地，所述高溫變形步驟包括：借助熱模擬試驗機，將經取樣步驟得到的初始試樣加熱到1150℃～1200℃，保溫2min～10min，隨后將所述初始試樣降溫至變形溫度900～1150℃，以應變速率為0.01～10s^-1對所述初始試樣進行壓縮，直至所述初始試樣的真應變為0.6，變形結束后水冷至室溫，制得高溫變形試樣。

進一步地，所述制樣步驟包括：侵蝕前，將經高溫變形步驟制得的高溫變形試樣對半切開，選擇其中一個切開面作為所述觀察面；對所述觀察面依次進行打磨、拋光操作后，用酒精清洗并吹干，制得所述金相試樣。

進一步地，所述打磨操作為：用規格為240#、400#、600#、800#、1000#、1500#和2000#的砂紙對所述觀察面依次進行打磨，當新砂紙磨痕完全覆蓋上一道砂紙的磨痕時更換砂紙，打磨的同時將試樣順時針旋轉90°至打磨結束；

所述拋光操作為：將打磨后的所述觀察面在拋光機上進行拋光，以水作為潤滑劑保持拋光布濕潤，以免造成加工硬化，當所述觀察面如鏡面時拋光完成。

進一步地，所述觀察面在拋光機上進行拋光時，拋光劑選擇0.25μm～1μm粒度的金剛石拋光膏。

進一步地，所述方法的侵蝕步驟后還包括一觀察步驟；

所述所述觀察步驟包括：在金相顯微鏡下觀察所述Fe-Mn-Al-C低密度鋼侵蝕試樣的原始組織晶界。

進一步地，所述侵蝕劑配制過程如下：將所述去離子水倒入燒杯中，在恒溫水浴鍋中加熱至68～75℃后，首先加入所述苦味酸并用玻璃棒攪拌保證苦味酸過飽和，隨后加入所述洗發膏、所述無水硫酸銅和所述鹽酸攪拌均勻后，制得所述侵蝕劑。

進一步地，所述侵蝕步驟中，可以根據所述高溫變形步驟中的變形溫度的變化適當調整侵蝕時間。若有組織出現，則需用2000#砂紙重新打磨并拋光，同時調整侵蝕劑成分，增加洗發膏、鹽酸等緩蝕劑的含量，提高侵蝕溫度，重復1～2次即可獲得清晰原始晶界。

本發明至少具備以下有益效果：